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Perfuração direcional – aula 1
Tópicos
Objetivo da aula: conhecer as diferenças entre poço vertical,
direcional e horizontal, a classificação de acordo com as finalidades
dos poços (ANP) e as quais as principais aplicações de poços
direcionais.
Fontes:
• Site da ANP (Classificação dos poços)
• Petrobras (nomenclatura dos poço de petróleo)
• Livro Perfuração Direcional (existente na biblioteca)
• Livro Applied Drilling Enginerring (item 8.1)
Perfuração direcional – aula 1
Poços de petróleo - conceito e finalidade,
1 - Característica
1.1 - finalidade.
1.2 – Nomenclatura.
1.3 – O que é Perfuração de poços de petróleo?
1.4 – Programa de perfuração
2 – Trajetória dos poços de petróleo
3 – Poço vertical
4 – Poço direcional
4.1-poços direc. p/ atingir alvos de difícil acesso;
4.2-sidetrack;
4.3 -poços direc. p/a exploração;
4.4 -poços direc. perfurados a partir de uma plataforma fixa;
4.5 -poços direc. para exploração de novas reservas;
4.6 -poços direc. em áreas urbanas e proteção ambiental;
4.7 - poços direc. em zonas fraturadas e domos salinos;
4.8 - poços direc. p/controle de blowout; 
4.9 -poços multilaterias e horizontais;
4.10 -poço piloto.
5 – Poço horizontal
Perfuração direcional – aula 1
1- Características
Os poços de petróleo variam em caraterísticas físicas, de locação e
finalidade.
 Caraterísticas físicas: variações de diâmetros, poço vertical ou
direcional e profundidade de centenas de metros a mais de 6000
m.
 Características de locação: onshore (terra) ou offshore com lâmina
d’água rasa até 300 m. Profunda de 300 m a 1500 m, e ultra-
profunda acima de 1500 m (definições da Petrobras);
 Finalidade: Poço pioneiro, estratigráficos; pioneiro adjacente,
jazida rasa/jazida profunda, extensão, delimitação,
desenvolvimento, injeção e especiais.
Perfuração direcional - aula1
1.1 finalidade (fonte ANP)
Pioneiro: começa c/n°1 – poço exploratório perfurado com o objetivo
de descobrir novos campos a partir de dados obtidos por métodos
geológicos ou geofísicos.
Estratigráfico: começa c/n°2 – poço exploratório perfurado para obter
informações de rochas de subsuperfície, chamada de coluna litológica.
Esses dados serão utilizados para subsidiar a perfuração de outros
poços de petróleo.
Extensão: começa c/n°3 – perfurado c/o objetivo de delimitar ou
ampliar uma jazida. Normalmente feitos no limite da reserva ou até
fora da reserva provada.
Pioneiro adjacente: começa c/n°4 – perfurado após a delimitação do
campo com objetivo de descobrir novas jazidas.
Número que indica a 
finalidade do poço
Perfuração direcional – aula 1
1.1 finalidade (fonte ANP)
Jazida profunda/rasa: começa c/n°5/jazida profunda e c/n°6/jazida
rasa – perfuração dentro de um campo visando descobrir jazidas mais
rasas ou mais profundas, que aquela conhecida.
Desenvolvimento: começa c/n°7 – perfurado visando o
desenvolvimento da produção de hidrocarbonetos de um campo. O
número de poços e a distância entre eles é definida pelas variáveis do
reservatório (permeabilidade, poço horizontal ou não, outros fatores).
Injetor: começa c/n°8 – perfurado para que seja injetado fluído (H2O,
gás, CO2, etc.) na rocha reservatório buscando manter a pressão do
reservatório sem declínio.
Especial: começa c/n°9 – são os poços que não obedecem as
definições anteriores.
Perfuração direcional – aula 1
1.2 – Nomenclatura
Em terra:
N1 – LLL – N2 – UF
N1 = finalidade do poço
LLL= 2 a 4 letras c/abreviatura do
nome do campo.
N2=ordem cronológica de
liberação da perfuração
UF=Unidade da federação
Obs: se o poço for repetido, colocar
a letra após o número sequencial.
“A” para a segunda repetição, “B”
para a terceira. Se a letra for D ou
H, respectivamente trata-se de
direcional e de horizontal.
Exemplos:
7 – MG – 50 - BA
Poço de desenvolvimento da produção
Campo de Miranga.
Qüinquagésimo poço
Estado da Bahia.
1 – TBO – 1D – SE
Poço pioneiro.
Campo de Timbó.
Primeiro poço direcional.
Estado do Sergipe.
Perfuração direcional – aula 1
1.2 – Nomenclatura
No mar:
a) Pioneiro e estratigráfico
N1 – UF +”S” – N2
N1 = finalidade do poço
LLL= 2 a 4 letras c/abreviatura do
nome do campo.
N2=ordem cronológica de
liberação da perfuração
UF=Unidade da federação
“S” = para indicar poço
submarino.
Exemplos:
1 – RJS – 245
Poço pioneiro.
Ducentésimo quadragésimo quinto poço
Local – Rio de Janeiro (submarino).
b) Outros
N1 – LLL – N2- UF+”S”
3 – TUB – 1 – PRS
Poço de extensão.
Campo de tubarão.
Primeiro poço
Estado do Paraná (poço submarino).
Perfuração direcional – aula 1
1.3 – O que é Perfuração de poços de petróleo?
Consiste no conjunto de operações para atravessar as formações de
uma bacia sedimentar existente na crosta terrestre, alcançado
objetivos geológicos predeterminados.
Perfuração direcional – aula 1
1.4 - Programa de perfuração
Todas as informações necessárias para a perfuração de um poço
constam do Programa de Perfuração, executado antecipadamente
antes até da contratação da plataforma e estabelecido em função da
profundidade e da finalidade do poço.
Perfuração direcional – aula 1
1.4 – Programa de perfuração
Constam do PROGRAMA DE PERFURAÇÃO:
1. Geometria do poço (diâmetro e profundidade de cada trecho);
2. Parâmetros operacionais de rotação da coluna;
3. Peso sobre a broca (PSB);
4. Pressões e vazão do fluído de perfuração;
5. Programa de revestimento e cimentação;
6. Outras informações.
Perfuração direcional – aula 1
Tópicos
1 – Caraterísticas;
1.1 – finalidade;
1.2 – Nomenclatura;
1.3 – O que é Perfuração de poços de petróleo?
1.4 – Programa de perfuração;
2 – Trajetória dos poços;
3 – Poço vertical;
4 – Poço direcional;
4.1-poços direc. p/ atingir alvos de difícil acesso;
4.2-sidetrack;
4.3 -poços direc. p/a exploração;
4.4 -poços direc. perfurados a partir de uma plataforma fixa;
4.5 -poços direc. para exploração de novas reservas;
4.6 -poços direc. em áreas urbanas e proteção ambiental;
4.7 - poços direc. em zonas fraturadas e domos salinos;
4.8 - poços direc. p/controle de blowout; 
4.9 -poços multilaterias e horizontais;
4.10 -poço piloto; 
5 – Poço horizontal.
Perfuração direcional – aula 1
2 - Trajetória de poços
Podem ser: vertical, direcional,
horizontal e multilateral.
A rigor o poço desvia-se seja em
relação ao eixo vertical e em
relação à sua direção. Os desvios
podem ser combatidos c/emprego
de colunas de perfurações rígidas.
A tortuosidade também é causada
por mudança brusca de peso sobre
a broca e diâmetro do poço largo
para os comandos.
Perfuração direcional – aula 1 
2 - Trajetória de poços.
O traço azul é a trajetória de um
poço vertical c/tortuosidade. O
ponto A é a locação na superfície e
o ponto B é o alvo. O ponto C
precisa estar dentro do raio de
tolerância.
Para poço exploratório o raio de
tolerância pode ser variar até 100
m. Para poço de desenvolvimento
de produção pode variar de 5 a 50
m.
Perfuração direcional – aula 1
Índice
1 – Características;
1.1 – finalidade;
1.2 – Nomenclatura;
1.3 – O que é Perfuração de poços de petróleo?
1.4 – Programa de perfuração;
2 – Trajetória dos poços de petróleo;
3 – Poço vertical;
4 – Poço direcional;
4.1-poços direc. p/ atingir alvos de difícil acesso;
4.2-sidetrack;
4.3 -poços direc. p/a exploração;
4.4 -poços direc. perfurados a partir de uma plataforma fixa;
4.5 -poços direc. para exploração de novas reservas;
4.6 -poços direc. em áreas urbanas e proteção ambiental;
4.7 - poços direc. em zonas fraturadas e domos salinos;
4.8 - poços direc. p/controle de blowout; 
4.9 -poços multilaterias e horizontais;
4.10 -poço piloto;
5 - Poço horizontal.
Perfuração direcional – aula 1
3 - Poço vertical
É aquele que pretende alcançar
um alvo localizado na projeção da
locação da superfíciee não há
DOG-LEG (mudança de direção).
É um poço mais simples de ser
perfurado e a preocupação é não
desviar-se do alvo ficando dentro
do raio de tolerância.
Qualquer poço onde seja
necessário o controle de direção
ao inclinação é poço direcional
Perfuração direcional – aula 1
3 - Poço vertical
Os poços verticais são utilizados mais em terra que no mar, pois em
terra é mais fácil para a sonda ser deslocada de uma locação para a
outra sem contratempo.
Mesmo com o deslocamento da sonda a perfuração vertical custa
menos e é mais simples que a perfuração direcional.
Também não há problemas em terra em ter poços produtores
distantes uns dos outros.
Perfuração direcional – aula 1
Índice
1 – Característica;
1.1 – finalidade;
1.2 – Nomenclatura;
1.3 – O que é Perfuração de poços de petróleo?
1.4 – Programa de perfuração;
2 – Trajetória dos poços de petróleo;
3 – Poço vertical;
4 – Poço direcional;
4.1-poços direc. p/ atingir alvos de difícil acesso;
4.2-sidetrack;
4.3 -poços direc. p/a exploração;
4.4 -poços direc. perfurados a partir de uma plataforma fixa;
4.5 -poços direc. para exploração de novas reservas;
4.6 -poços direc. em áreas urbanas e proteção ambiental;
4.7 - poços direc. em zonas fraturadas e domos salinos;
4.8 - poços direc. p/controle de blowout; 
4.9 -poços multilaterias e horizontais;
4.10 -poço piloto.
5 – poço horizontal
Perfuração direcional – aula 1
4 - Poço direcional
Se a sonda e o objetivo não
estiverem na mesma vertical
chama-se esse poço de direcional.
A perfuração de poço direcional
de alta inclinação e horizontal são
técnicas recentes. Entre os anos
1960/1970, as técnicas existentes
como o Whipstock eram as que
permitiam apenas menores
variações nas inclinações dos
poços.
Perfuração direcional – aula 1
4 - Poço direcional
São atrativos para adotar poços direcionais:
- Reaproveitamentos de poços;
- Perfuração interceptando falhas geológicas.
Perfuração direcional é uma técnica que teve início na década de 1920,
sendo o seu primeiro uso para desviar de “peixe” (peça caída dentro do
poço). Essa técnica permite que poços inclinados alcancem objetivos
localizados em coordenadas diferentes das coordenadas da cabeça do poço.
A diferença entre os poços exploratórios e poços de desenvolvimento
offshore, é que os últimos são na maioria direcionais ou horizontais.
A relação entre poços direcionais e verticais cresceu até atingir a marca de
75% nos últimos anos.
No Brasil, em 2012, 50% dos poços perfurados no mar eram horizontais.
Perfuração direcional – aula 1
4 – Poços direcionais 
Aplicações de poços direcionais, são as seguintes:
4.1)poços direcional p/ atingir alvos de difícil acesso;
4.2)sidetrack;
4.3)poços direcional p/a exploração;
4.4)poços direcional perfurados a partir de uma plataforma fixa;
4.5)poços direcional para exploração de novas reservas;
4.6)poços direcional em áreas urbanas e proteção ambiental;
4.7)poços direcional em zonas fraturadas e domos salinos;
4.8)poços direcional p/controle de blowout; 
4.9)poço multilateral e horizontail;
4.10)poço piloto.
Perfuração direcional – aula 1 
4.1)poços direcional 
p/atingir alvos de 
difícil acesso;
Exemplos de aplicação
na figura (a ).
Nota-se que se essa
situação fosse
resolvida por poços
colocados sobre os
objetivos, isso levaria a
projetos mais caros.
Perfuração direcional – aula 1
4.2)sidetrack;
Técnica típica de perfuração direcional que um desvio é feito a partir
de um poço já perfurado. Exemplos: reperfuração de poços
perdidos e aproveitamento de um trecho de poço no caso de não
atingir o alvo. Também para desviar de um “peixe”.
Perfuração direcional – aula 1
4.3)poços direcionais para a
exploração:
Se o poço não atingiu a formação
desejada, com dados e
interpretações sísmicas, perfis
elétricos e amostra de calha, foi
feito um desvio (sidetrack) de
forma a alcançar o novo objetivo.
É mais econômico pois aproveita-
se a cabeça de poço,
revestimentos, e trechos já
perfurados por brocas, etc.
Perfuração direcional – aula 1
4.4)poços direcionais perfurados a partir de uma plataforma única;
“Template” ou “cluster” são estruturas metálicas com guias a
pequenas distâncias, colocadas no solo marinho, para perfuração de
poços direcionais, pelo interior da guia, sendo que, em uma delas é
para o único poço vertical.
Perfuração direcional – aula 1
4.4)poços direcionais perfurados a partir de uma plataforma única;
Perfuração direcional – aula 1
4.5)poços direcionais p/ exploração de novas reservas;
Quando se perfura a partir de cluster ou plataforma fixa, às vezes é
necessário perfurar poços para delimitar o reservatório ou investigar
reservatórios adjacentes.
Perfuração direcional – aula 1
4.6)poços direcionais em áreas urbanas e proteção ambiental;
Visam reduzir a poluição visual e o ruído dos motores. Eles podem ser
agrupados em cluster dentro de estruturas de invólucros com
aparência externa de prédios. Ou em ilhas, com uso de cluster para
reduzir a área a ser impactada pela perfuração. Assim, pode-se
desviar área de proteção ambiental, rios, áreas turísticas e reduzir o
impacto em florestas.
Perfuração direcional – aula 1
4.7)poços direcional em zonas fraturadas e em domos salinos;
Conectar fraturas é um objetivo importante para aumentar a
produtividade de poços. Perfurar o domo salino pode acarretar
instabilidade para os poços. Se possível, evita-se (exemplo: fig b).
Perfuração direcional – aula 1
4.8)poços direcionais p/controle
de blowout;
Muitos blowout ocorrem de forma
catastrófica, pois destroem a sonda
ou plataforma não permitindo o
acesso ao poço. Nessas situações
um poço direcional de alívio pode
ser a única solução.
O primeiro poço perfurado para
combater blowout foi em 1934,
furado a 100 m do poço sinistrado.
Perfuração direcional – aula 1
4.9)poços multilaterais e horizontais;
São “pernas” perfuradas a partir de um poço-mãe. Os poços
horizontais são aqueles que atingem c/ângulos próximos de 90⁰.
Perfuração direcional – aula 1
4.10)poço piloto;
Em muitos casos, antes da
construção de um poço horizontal,
perfura-se um poço piloto para
confirmar o topo do reservatório,
os contatos óleo/água, gás/óleo, a
estratigrafia do reservatório e a
profundidade das camadas de
melhor permeabilidade.
Perfuração direcional – aula 1
5 – Poço horizontal
Os poços horizontais são indicados para:
 Reservatório com pouca espessura
 Reservatório c/óleo viscoso;
 Reservatório de baixa permeabilidade
Perfuração direcional – aula 1
Exercícios n°1.
 Indique 5 razões para utilizar poços direcionais?
 Qual é a diferença entre um poço vertical e um direcional?
 Qual é a finalidade dos poços que iniciam com o numeral 1, 7 e 8?
 Qual é a norma da ANP que estabelece a finalidade dos poços?
 O que é um template?
 O que é sidetrack?
 Qual é a finalidade do whipstock?
 O que é blowout?
 O que é dogleg?
 O que é um peixe?
 Quais são as trajetórias que podem assumir os poços de petróleo?
 Para que situações são ideias poços horizontais?
Perfuração – aula 2
Objetivo: familiarizar-se com as definições básicas de poços
direcionais de dogleg.
1 Definições Básicas Gerais
1.1 Afastamento
1.2 Trajetória
1.3 Profundidade vertical e profundidade medida
1.4 Objetivo, alvo e raio de tolerância
1.5 Inclinação
1.6 Direção base do poço, azimute e rumo
1.7 Orientação da Tool Face
2 - Projeções horizontal e vertical;
3 - Definições específicas para poços Direcionais
4- Classificação dos poços direcionais.
5 - Exercícios
Perfuração – aula 2
1.1 Afastamento: é a distancia
entre a coordenada da sonda e o
objetivo (target) do poço. Essa
distância horizontal é o
afastamento e a cada
profundidade tem-se um
determinado afastamento dacabeça do poço.
1.2 Trajetória Direcional: na
figura vê-se o caminho percorrido
pela broca da cabeça do poço até
o objetivo. Esse caminho é a
trajetória direcional.
Perfuração – aula 2
1.3 Profundidade Vertical e
Profundidade medida.
Profundidade vertical. É a
distância vertical da mesa rotativa
a um ponto no poço (PV = TVD =
true vertical depth).
Profundidade medida. É a
distância percorrida pela broca
para atingir um ponto no poço, e
em trechos direcionais é maior que
a profundidade vertical (PM = MD
= mesaured depth) .
Ex: PV = 5000 m e PM = 5500 m,
para um mesmo objetivo.
Perfuração – aula 2 
1.4 Objetivo, alvo e raio de tolerância.
O objetivo é o ponto que a trajetória deve atingir. Mas um poço pode
passar por vários objetivos. O alvo é a área definida pelo raio de
tolerância. Uma área em torno do objetivo onde considera-se que
esse foi atingido.
O raio de tolerância varia dependendo da finalidade do poço, grau de
necessidade de atingir o objetivo e à densidade de poços na área.
Perfuração – aula 2
1.5 Inclinação.
A inclinação é definida como sendo o ângulo entre o vetor local
gravitacional e a tangente ao eixo do poço, nesse ponto. Por
convenção a inclinação de 0° é o ângulo para poço vertical e 90°, para
um horizontal.
Perfuração - aula 2
1.6 Direção base do poço, azimute
e rumo.
A direção base do poço é o ângulo
formado entre a projeção
horizontal do poço e o norte
geográfico verdadeiro. Essa direção
pode ser apresentada por azimute
(0° até 360°) medindo em sentido
horário a partir do norte. O rumo
(0° até 90°) nos quadrantes NE, SE,
SW, NW e o ZERO esta ao norte e
ao sul. Cresce no sentido horário
nos quadrantes NE-SW, anti-
horário nos SE-NW.
Perfuração – aula 2
1.7 Orientação da tool face.
A orientação da tool face é
definida pelo ângulo (ɣ) formado
pela face da ferramenta direcional
e o lado alto (highside) do poço e
varia de 0° a 360°, no sentido
horário a partir do ponto de
highside do poço.
Lado alto do 
poço
Visão da tool face (ɣ) a partir de 
uma coluna de perfuração 
apontada para o fundo do poço
Perfuração – aula 2 
Índice
1 Definições Básicas Gerais
2 Definições de Projeções horizontal e vertical
2.1 Projeção horizontal
2.2 Projeção vertical
2.3 3D ou vista em SD
3 - Definições específicas para poços Direcionais
4- Classificação dos poços direcionais.
Perfuração – aula 2
2 Definições de Projeções:
É impossível perfurar um poço
direcional em um único plano,
pois a broca se desvia formando
uma trajetória curva. A
representação é realizada em dois
planos: um vertical e outro
horizontal.
2.1 Projeção horizontal
Visão de topo das coordenadas
locais Norte/Sul e Leste/Oeste. É
usada para corrigir a direção do
poço, mas não se sabe em que
profundidade e inclinação o poço
se encontra.
Perfuração – aula 2
2.2 Projeção vertical;
Projeção vertical: permite observar a projeção vertical do poço (PV). O
afastamento horizontal pode estar distorcido em relação ao plano de
projeção. Essa projeção ajuda na correção da inclinação do poço. A
importância da escolha do plano de projeção é evitar distorções.
Mesmo poço 
visto por duas 
projeções 
azimutais 
diferentes
Projeção 
com 
distorções
Perfuração – aula 2
2.3 3D ou vista em 3D:
Permite representar o poço no espaço e visualizar todas as outras
projeções simultaneamente. Abaixo o poço do slide anterior em 3D.
Perfuração – aula 2
Índice
1 Definições Básicas Gerais
2 Definições de Projeções horizontal e vertical
3 Definições específicas para poços Direcionais
3.1 KOP
3.2 Estação e inclinação do poço a cada estação
3.3 Ângulo máximo do trecho reto
3.4 Buildup, Buildup Rate e End-of-buildup
3.5 Seção tangente ou slant
3.6 Início do Drop off
3.7 Seção de Drop off
3.8 Dogleg e Dodleg Severity
3.9 Raio de curvatura
3.10 Giro da broca ou Bit Walk
3.11 Ângulo Guia ou Lead Angle
4 Classificação dos poços direcionais.
Perfuração – aula 2
3.1 KOP – kickcoff point
É o ponto do começo da seção de
ganho de ângulo.
3.2 Estação e inclinação do poço a
cada estação, α
Estação é um ponto de medição
de profundidade, inclinação e
direção durante a execução do
poço. A inclinação do poço em
cada estação é o ângulo
simbolizado pela letra α ou o θ na
seção tangente.
Perfuração – aula 2
3.3 Ângulo máximo do trecho
reto:
É o ângulo que será mantido
constante no trecho reto “ϴ”.
3.4 Buildup, buildup rate, end - of
– buildup:
É a seção onde acontece o ganho
de ângulo, na qual α varia com a
profundidade. O ângulo constante
chama-se buildup rate (BUR),
expresso em graus/30 m ou
graus/100 ft. O end-of-buildup
(EOB) ocorre quando o trecho reto
seguinte é atingido.
Perfuração – aula 2
3.4 (cont.) Buildup Rate (BUR)
É expresso pela seguinte equação:
BUR =k(α2 - α1)/(M2-M1)
α1= inclinação do poço na seção 1
α2= inclinação do poço na seção 2
M1= profundidade medida do
poço na estação 1.
M2= idem na estação 2.
K= 30 p/BUR (graus/30 m) e 100
p/BUR (graus/100 ft).
taxas de BUR
Para minimizar problemas usar
1°/20 m a 1°/30 m.
Crescimento rápido com 1°/10
m a 1°/5 m.
Diâmetros usuais de brocas
utilizadas em buildup 12 ¼” e 17
½”. Evitar 26”.
Perfuração – aula 2 
3.5 Seção tangente ou slant:
É onde a inclinação é mantida
constante.
3.6 Início do drop off:
É a profundidade onde começa a
perda de ângulo. Geralmente
metade do buildup com 1°/30 m a
1°/60 m.
3.7 Seção de drop off:
É o trecho do poço onde ocorre a
perda de ângulo expressa por BUR
negativo.
Perfuração – aula 2
3.8a Dogleg (DL):
Medido em graus e significa a
variação da trajetória do poço.
cos(ɣ)=cos(α1) x cos(α2) + sen(α1)
x sen(α2) x cos(Δδ).
Δδ = alteração de direção
cos(ɣ) = DL
α1 e α2 = inclinações nas estações
“n” e “n+1”.
3.8b Dogleg Severity (DSL):
É a taxa de variação medida em
graus/100 pés ou em graus por 30
m. Evitar dogleg severity acima de
3°/100 ft em poços com diâmetro
menores ou iguais a 9 ½”. Evitar
dogleg severity acima de 5°/100 ft
em poços com diâmetro acima de
9 ½”.
Perfuração – aula 2
3.9 Raio de curvatura (R):
É o raio dos arcos de circunferência usados nos cálculos do buildup e
drop off.
3.10 Giro da broca ou Bit Walk
É a tendência natural da broca se desviar na direção lateral durante a
perfuração do trecho inclinado. Isso é necessário corrigir.
3.11 Ângulo guia ou Lead angle:
É o ângulo entre a direção do objetivo e a direção para a qual a tool
face deve estar apontada no início do intervalo de ganho de ângulo.
Perfuração – aula 2
Indice
1 Definições Básicas Gerais
2 Definições de Projeções horizontal e vertical
3 Definições específicas para poços Direcionais
4 Classificação dos poços direcionais
4.1 Classificação quanto ao grau de curvatura;
4.2 Classificação quanto ao afastamento;
4.3 Classificação quanto ao giro.
Perfuração - aula 2 
4.1 Classificação quanto ao grau
de curvatura
Podem ser classificados como de
raio longo, médio e curto.
O raio (R) depende de:
R= (360 x K)/(2∏ x BUR)
Onde:
K =3 0, R = metros
BUR = graus por 30 metros
ou se K=100, R= ft e
BUR = graus por 100 ft
Perfuração – aula 2
4.1 Classificação dos poços direcionais:
Continuação
Tabela 
Exemplo: qual seria a classificação de um poço quanto ao raio de
curvatura, considerando que o projeto exige que a inclinação suba 4,5°
a cada 15 m? Assim, a cada 30 metros temos, BUR=9°/30 m. Pela tabela
é raio médio. Pois: R=(360xK)/(2∏xBUR) e R = (360x30) / (2x3,14x9) =
R = 191,08 m
Classificação Buildup Rate (BUR)
Em (°/30 metros)
Raio (m)
Raio longo 2- 8 859-215
Raio médio 8 -30 215-57
Raio intermediário 30-60 57-29
Raio curto 60-200 29-9
Perfuração – aula 2
4.2 Classificação quanto ao afastamento doobjetivo
Os poços são classificados em: CONVENCIONAL, de grande
Afastamento ERW (extended reach well) e de severo afastamento S-
ERW (severe extended reach well). Essa relação é obtida pela razão
entre o afastamento e a profundidade vertical (PV), descontado a
lâmina d’água (LA) p/poços marítimos.
Tipo de poço Afastamento
Convencional < 2
De grande afastamento (ERW) 2 -3
De afastamento severo (S-ERW) >3
Perfuração – aula 2
4.3 Classificação quanto ao giro
Podem ser que eles fiquem num único plano (2D – bidimensional) ou
que cortam vários planos (3D – tridimensional). Esses últimos são
conhecidos designer wells ou poço de projetista.
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°1 - Dê 5 exemplos de aplicação de poço direcional?
Exercício n°2 - Um poço direcional tem as seguintes características
1900 m
2900 m
PM = 6500 m 
Projeção vertical
Norte
4800 m
leste
Projeção 
horizontal
3200 m
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°2 - Continuação: a) Qual a prof. Do KOP? b) Qual é o
azimute desse poço? c) Qual o afastamento? d) Como você classifica
em termos de afastamento esse poço? e) Esse poço tem trecho em
slant? f) Qual a diferença entre a profundidade vertical e a medida?
Onde inicia e termina a profundidade medida? g) Qual o rumo desse
poço?
Exercício n°3 – Calcular o DL e o DLS entre as seguintes estações.
inclinação = 23°
Estação 1 Direção N 32,5° E
inclinação = 24,7 °
Estação 2 Direção N 34,5° E
Sabendo-se que entre as estações foi perfurado 120 metros (lembrar
que 120 metros é de profundidade medida).
Perfuração – aula 2
5 Aplicação: Exercício n°4
Calcular o Dogleg ɣ e o DLS, sendo a distância medida entre 1 e 2 =
200 m.
Ponto 1: inclinação, α1 = 63,5°, direção N 32,25 E.
Ponto 2: inclinação, α2 = 62,75°, direção N 32,50 E.
BASE = Cosseno (a-b) = cos (a) x cos(b) + sen(a) x sen(b) (válido para o plano)
P/ângulos c/variações menores que 5°, tem-se uma solução aproximada: ϒ² = α1² + α2² - 2 . α 1. α2 . cos (Δδ),
Fórmula: cos(ɣ)= cos(α1) x cos(α2) + sen(α1) x sen(α2) x cos(Δδ )
Obs.: cos(Δδ) = mudança de direção.
cos(ɣ) = cos 63,5° x cos 62,75° + sen 63,5° x sen 62,75°x cos (32,50-
32,25) = 0,2043 + 0,7956 = 0,9999
Cos ɣ =0,999 => DL= ɣ = 0,81°
DSL = Medido em graus/30 m
Para saber na taxa: DSL = (ɣ/200m) x 30m = (0,81/200) x 30 =
0,122°/30 m.
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°5: Qual é a maior mudança de direção que se pode
conseguir em 200 pés, se o DLS máximo é de 2°/100 pés da estação 1.
inclinação = 63,5°
Estação 1 Direção N 32,25° S
Mantendo a inclinação constante.
Dica de como fazer:
a) Com o DLS calcular o DL
b) Com o DL, aplicar a fórmula pois α1 = α2, e calcular Δδ que é a
mudança de direção.
Exercício n°6: Qual é a maior mudança de direção que se pode
conseguir em 200 pés, se o DLS máximo é de 2°/100 pés da estação 1.
inclinação = 63,5°
Estação 1 Direção N 32,25° S
Mas não manter a inclinação e nem direção constate
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°6: quando as variações de azimute e de direção forem
menores que 5° ao invés e usamos a fórmula: cos(ɣ)= cos(α1) x
cos(α2) + sen(α1) x sen(α2) x cos(Δδ ), pode-se ser simplificada para:
ɣ² = α1² + α2² - 2 . α 1. α2 . cos (Δδ), resultando numa solução
aproximada para variações angulares menores que 5°.
ɣ²=α1² + α2² - 2 . α 1. α2 . cos (Δδ)
-Cos(Δδ) = (ɣ²- α1² - α2²)/ 2 . α 1. α2
Cos(Δδ) = (α1² + α2²- ɣ²)/ 2 . α 1. α2
Δδ = arcos ((α1² + α2² - ɣ²)/(2 . α 1. α2 ))
O pto. de máximo ocorre quando a deriva se anula. Então dΔδ/dα = 0
d (Δδ)/d(α2) = d/d(α2) arcos ((α1² + α2² - ɣ²)/(2 . α 1. α2 ))
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°6: do formulário temos:
Do formulário temos
a‘ = (u’v – uv’)/v² = 0 para isso ser zero u’v – uv =0
Onde u = α1² + α2² - ɣ² => derivando p/ α2 = u’=2 α2
v = 2 . α 1. α2 => derivando p/ α2 = v’ = 2 . α 1
2 . α2 . 2 . α 1. α2 –(α1² + α2² - ɣ²) . 2 . α 1 =0
2 . α2² –(α1² + α2² - ɣ²) =0 => 2 . α2² +α1² - α2² + ϒ² =0
α2² +α1² + ɣ² =0 α2 =Ѵ α1²- ɣ²
d arcos (a)/dx = (-1/(Ѵ1 - a ² ) x da/dx = 0 isso só e zero se=> da/dx = 0
Perfuração – aula 2
5 Aplicação
Exercício n°6: pela relação, vemos que a mesma solução pode ser
obtida aplicando Pitágoras.
α2 ɣ
α1
α2 = Ѵ 63,5² -4² = 63,37° que é a maior variação na inclinação.
Para achar a maior variação na direção associada a inclinação, retorna-
se a equação.
4² = 63,5² + 63,37² - 2 x 63,5 x 63,37 x cos (Δδ)
Δδ = 3,6°
Perfuração – aula 3
Objetivo: conhecer como são indicadas as localizações dos poços e
capacitar ao cálculo do azimute, rumo e afastamento de um poço.
1- Sistemas de Referência
1.1 - Sistemas de referência geodésicos;
1.1.1 – Sistema de coordenadas planas
1.1.2 – sistema de coordenadas cartesianas
1.1.3 – sistema de coordenadas geodésicas
1.1.4 – sistema local de referência
2 – Referencial geodésico.
3 – Aplicação – exercícios
Fonte: Livro Perfuração Direcional (existente na biblioteca)
UTM – Universal Transverse Mercator
Perfuração – aula 3
1 Sistemas de referência
Coordenadas: são elementos para determinar a posição de um ponto
(no nosso caso um poço) em relação a um sistema de referência e
saber a posição do poço a cada metro perfurado.
Latitude e longitude: Latitude ou paralelos são linhas imaginárias
paralelas ao Equador, variando de 0°a 90º norte-sul. Longitude ou
meredianos são linhas imaginarias paralelas ao merediano de
Greenwich, variando de 0º a 180° p/oeste e leste.
Perfuração – aula 3
1.1 Sistema de referência
Geodésicos
As coordenadas referidas aos
sistemas geodésicos são
apresentadas de 3 formas: planas,
cartesianas e geodésicas.
1.1.1 – Sistema de Coordenadas
planas
Para representar as feições de
uma superfície curva em plana,
são necessários os métodos de
projeções (mapas). A projeção
mais utilizada é a UTM.
Os métodos de projeção usuais
são: a)projeção da perspectiva
azimutal;
b)Projeção cilíndrica
c) Projeção cônica.
Perfuração – aula 3
1.1.1 sistema de coordenadas planas.
A projeção cônica não é utilizada na indústria do petróleo.
A projeção mais usada no mundo é a Projeção Mercator Transversa
(UTM – Universal Transverse Mercator), que gera coordenadas UTM,
que são amplamente utilizadas na perfuração. Adotado em 60 países,
e no Brasil, conforme figura a seguir.
Perfuração – aula 3
1.1.1 sistema de coordenadas
planas.
Projeção Transversa de Mercator
(UTM)
As coordenadas UTM não se
aplicam para latitudes acima de
+84° norte e -80° sul.
A UTM projeta seções do globo
sobre um superfície plana,
chamada de zona, cuja a largura é
6°. Assim, existem 60 zonas para
cobrir a terra.
Qualquer posição de objeto é
descrito por 3 elementos: a) zona.
b) coordenada easting. c)
coordenada northing.
Perfuração – aula 3
1.1.1 sistema de coordenadas
planas UTM.
Detalhe de uma zona
Coordenada Northing (Y). Mede-se
sempre a partir do Equador, inicia-
se com zero metros e os valores
aumentam para o norte. Abaixo do
Equador inicia-se com 10.000.000
m e os valores diminuem para o
sul.
Coordenada Easting (X). O
merediano central corresponde ao
valor 500.000 m. Os valores
crescem de oeste para o leste até
1 000 000 no leste.
A Petrobras adota X para
Northing e Y para Easting. As
fórmulas e os exercícios do livro
Perfuração Direcional seguem o
padrão UTM Petrobras.
Perfuração – aula 3
1.1.1 sistema de coordenadas planas.
Projeção Transversa de Mercator (UTM).
Zonas de projeção MERCATOR TRANSVERSO (ZONAS UTM)
Perfuração – aula 3 
1.1.1 sistema de coordenadas planas.
Projeção Transversa de Mercator (UTM).
Exercício 1: um poço da Bacia de Campos, no estado do Rio de Janeiro,
que estiver contido no merediano central 39°W, pertence a qual zona
UTM?
Solução (ver slide anterior): graficamentepodemos localizar esse poço
na zona UTM 24 SUL. A zona UTM 24 SUL é delimitada pelos
meredianos 42°W e 36° W.
Perfuração – aula 3
1.1.2 Sistema de coordenadas
cartesianas.
Não utilizado na ind. do petróleo.
1.1.3 Sistema de coordenadas
geodésicas.
As definições de coordenadas de
um ponto “P” na superfície do
elipsoide, são:
Latitude geodésica é o ângulo
sobre o merediano que passa pelo
ponto P, compreendido entre a
normal passante por P e o plano
equatorial.
Longitude geodésica é o ângulo
contado sobre o plano equatorial ,
compreendido entre o merediano
de Greenwich e o ponto P.
Altitude elipsoidal: corresponde a
distância do ponto P à superfície
do elipsoide medida sobre a sua
normal.
Coordenadas geodésicas latitude e longitude
Perfuração – aula 3
1.1.4 sistema local de referência.
Esse sistema deve ter clara relação com os sistemas oficiais, dos itens,
1.1.1 e se for o caso 1.1.3.
Exemplo: pode ter origem num poço ou em plataformas marítimas,
quando se utiliza template, onde vários poços serão perfurados, o
sistema local pode ter origem no centro do template, que foi
posicionado por um sistema oficial.
Sistema de referencia local relacionado a um 
sistema oficial
Sistema local em coordenadas polares 
relacionado a um sistema oficial 
Perfuração – aula 3
2 Referencial geodésico (Datum)
Datum é o conjunto de
parâmetros que definem a forma
da terra e a origem e a orientação
do sistema de coordenadas para
mapear a terra. Conhecido como
datum ou data, evoluíram de
formas esféricas para modelos
elipsoidais derivados de anos de
medição feitas por satélites.
Referenciar coordenadas a um
datum errado pode significar erro
de centenas de metros. O Datum
deve estar indicado no mapa ou
carta geográfica.
Topografia 
real da terraSuperfície do 
geóide (nível 
do mar)
Superfície da 
terra aproximada 
por um elipsóide
Perfuração – aula 3
2 Referencial geodésico.
Como estudos mostram valores
diferentes para os elementos do
elipsoide nos vários pontos da
terra, isso faz com que cada região
adote o elipsoide mais indicado.
Na tabela 1.3, apresenta-se alguns
data utilizados no Brasil.
Usar o datum equivocado resulta
em erro de centenas de metros. Os
mapas trazem a informação do
datum.
*reconhecido como internacional 1924
Perfuração – aula 3
3 - Aplicação
Estabelecer a posição da locação de um poço e dos objetivos em um
mesmo sistema referencial geodésico é o primeiro passo para o traçado
de sua trajetória. Para isso define-se:
-O sistema de coordenadas: UTM
-O elipsoide ou datum: Aratu (indicado no mapa)
-A zona UTM: zona 24 sul(intervalo de 42 W a 36W)
-As coordenadas planas UTM: Northing e Easting.
De posse das coordenadas UTM do poço (p) e dos objetivos (o), calcula-
se o afastamento horizontal (D) da sonda ao objetivo e a direção
(azimute)
Perfuração – aula 3
3 – Aplicação
De posse das coordenadas UTM
do poço (p) e dos objetivos (o),
calcula-se o afastamento
horizontal (D) da sonda ao
objetivo e a direção (azimute).
D=√ (xo – xp )² + (yo– yp )²
D =Da = afastamento;
Xo = coord. UTM norte do objeto;
Xp = coord. UTM norte do poço
(ou plataforma);
Yo = coord. UTM leste do objeto;
Yp = coord. UTM leste do poço (ou
plataforma).
Azimute=arctg (yo – yp / xo – xp ) ou
arctg(Δcoord leste/Δcoord norte)
Perfuração – aula 3
Exercício n°2
A sonda P-43 foi posicionada com as coordenadas UTM northing
(norte) e easting (leste) equivalentes a 8 783 845 m e 726 725 m,
respectivamente e na zona 24 Sul. O objetivo, por sua vez, encontra-se
a 8 783 190 m e 726 700 m. Calcular a direção (Azimute) e o
afastamento do objetivo.
726 700 m 726 725 m
>500 000
8 783 845 m
W E
<10 000 000
s 8 783 190 m
Azimute
Obj
Sonda P-43
D X
N
Perfuração – aula 3
Exercício n°2
A sonda P-43 foi posicionada com as coordenadas UTM northing
(norte) e easting (leste) equivalentes a 8783845 m e 726725 m,
respectivamente e na zona 24 Sul. O objetivo, por sua vez, encontra-se
a 8783190 m e 726700 m. Calcular a direção (Azimute) e o
afastamento do objetivo.
D = √ (8783845-8783190)² + (726725-726700) ²
D = 655,5 m
Tg x = 25/655 = 0,038
Arc. tg = 2,18°
Azimute = 180° + 2,18° = 182, 18° (azimute é o ângulo que a reta que
une as duas coordenadas faz com o norte geográfico)
Perfuração – aula 3
Exercício n°3 - Dadas as coordenadas UTM e a zona 19 Sul. Calcular
(D), azimute (A) e rumo.
Sonda: Xs = 9 288 158, 32 m , Ys = 456 217,84 m
Objetivo: Xo = 9 288 539,78, Yo = 455 897, 99 m
D = √ (9288539,78-9288158,32 )² + (455897,99 – 456217,84)²
D = √ (381,64 )² + (-319,85)²
D = 497,81 m
Quadrante Noroeste (N Q° W) , A = 360° - Q°
Arctg x = 319/381= 39,93° rumo = 39° 58’ 46,06”
Azimute (A)= 360° – 39,93° = 320,07°
s
o
9288158,32
9288539,78
456217,84
455897,99
x
Y
X
D
Perfuração – aula 3
Exercício n°4: com as coordenadas UTM e fuso 19 Sul. Calcular (D ou
afastamento), azimute e rumo.
Sonda, Xs = 8 783 854,04 Ys = 726 725,46
Objetivo, Xo = 8 783 190,56 Yo = 726 700,40
Perfuração – aula 3
Exercício n°5
Com as coordenadas UTM das sondas e dos objetivos calcule a
distância e a direção entre eles, dos três exercícios independentes.
Sonda e objetivo X (m) Y(m)
Sonda 1
Objetivo 1
7 485 774,67
7 486192,45
348 263,56
348 899,29
Sonda 2
Objetivo 2
7 201 248,45
7 201 784,78
601 234,43
600 897,20
Sonda 3
Objetivo 3
138 563,38
137 624,66
560 198,87
560 230,34
Perfuração – aula 3
Exercício n°6
Com os seguintes dados onde você colocaria a sonda para com um
único poço atingir os 2 objetivos. Sendo o término do trecho de Buildup
a 1200 m e com afastamento da sonda até o término do Buildup de 300
m.
Exercício n°7 - Qual o sistema de referencia mais utilizado na
perfuração direcional?
Objetivo 1 
X 7 858 745,38 m
Y 655 247,23 m
Profundidade 2.801,45
Objetivo 2 
X 7 88 967,22
Y 655 580,97
Profundidade 3.489,67
Perfuração – aula 4 
Objetivo: calcular a trajetória de um poço até o seu objetivo
Índice
1- Dados Básicos
2 – Tipos de trajetória Direcional
2.1 – Trajetória do tipo 1
2.2 – Trajetória do tipo 2
2.3 – Trajetória de poços horizontais
2.4 – trajetória de poços Designer wells (3D)
Fontes: Livro Perfuração Direcional (existente na biblioteca)
Livro Applied Drilling Enginerring
Halliburton – curso básico de perfuração direcional.
Perfuração – aula 4
1 Dados Básicos
A chave de sucesso de um poço direcional é o seu planejamento que
envolve:
Exeqüibilidade da trajetória;
Análise de anticolisão (não será apresentada);
Simular torque, arraste e hidráulica podem determinar a
possibilidade ou a impossibilidade de descer a coluna ou o
revestimento (não será apresentado);
Buscar o melhor posicionamento das sapatas do revestimentos.
Perfuração – aula 4 
1 Dados Básicos
Para poços exploratórios, os dados básicos incluem entre outros:
 Informações geológicas da área (composição de minerais, mergulho
das camadas, falhas), objetivos, riscos geológicos, pressões esperadas
e fluídos dos reservatórios esperados.
 Dados relativos a trajetória direcional, como afastamento,
profundidade vertical, direção do objetivo e taxa de ganho de ângulo.
 Operações a serem realizadas como testemunhagem, teste de
formação e perfilagem, etc.
Perfuração –aula 4
1 Dados Básicos
Para poços desenvolvimento, os dados básicos incluem entre outros:
Espaçamento entre poços ou lay-out submarino;
Informações relevantes de poços de correlação;
Seção geológica (composição de minerais, mergulho das camadas,
falhas), tipos de fluídos a serem produzidos, pressões esperadas,
contato óleo-água;
Tipo de completação (revestimento canhoneado, tubo rasgado, tela
ou gravel packer);
Númerototal de poços e a possibilidade de perfurar e produzir
simultaneamente (como foi planejado p/as plataformas fixas na BC).
Perfuração – aula 4
1 Dados Básicos
Dados de poços de correlação podem indicar formações que causam
desvio de trajetória, os tipos de coluna de perfuração utilizados e os
parâmetros operacionais mais efetivos para aquelas formações(peso
sobre a broca, rotação, etc.)
O KOP e BUR devem ser determinados em formações com dureza
compatíveis com a ferramenta defletora.
Formações moles e médias são preferíveis para ganhar ângulo.
Formações duras devem ser evitadas devido as limitações de
parâmetro do motor de fundo (baixo peso e alta rotação)
Formações plásticas devem ser evitadas por poderem causar
problemas de encerramento na broca.
Perfuração – aula 4
1 Dados Básicos
Sempre que possível o KOP deve ser feito perto da superfície, pois
além da facilidade de orientação as formações são mais moles e
permitem maiores taxas de penetração.
As fases de revestimento mais usuais para KOP são 12 1/4” e 17 ½”.
Deve-se evitar o KOP na fase de 26”. Também ele pode ser feito na
fase final de 8 ½”.
As taxas mais usuais de Buidup são: 1°/30m até 1°/20 m. Recomenda-
se em caso limite até 1°/10 m. Já para o Drop Off é usual usar uma
taxa metade do Buildup, ou de 1°/60 ou até 1°/30 m.
Deve-se evitar Dog-Leg Severity (DLS) acima de 3°/100 pés para poços
menores ou iguais a 12 ½” e DLS acima de 5°/100 pés em poço com
diâmetro acima de 9 ½”.
Perfuração – aula 4
Índice 
1- Dados Básicos
2 – Tipos de trajetória Direcional
2.1 – Trajetória do tipo 1
2.2 – Trajetória do tipo 2
2.3 – Trajetória de poços horizontais
2.4 – trajetória da broca
2.5 – trajetória poços Designer wells (3D)
Perfuração – aula 4
2 – Tipos de trajetória
Tipo I.
Tipo II.
Trajetórias horizontais.
Designer Wells.
2.1– trajetória do tipo I (Build
Hold)
Caracteriza por ter KOP (ponto de
ganho de inclinação) e depois um
trecho em slant (trecho com
inclinação constante) até atingir o
objetivo.
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Discussão sobre o ponto de “KOP”.
Utilizar KOP rasos é comum em poços de grande afastamento
horizontal de modo a minimizar o ângulo do poço, como nos poços
chamados de Slant.
Utilizar KOP profundos o ganho de ângulo inicial pode ser mais difícil
pois as formações são consolidadas e mais duras com a profundidade.
Também é mais difícil orientar a tool face no ângulo desejado.
Portanto, os poços tipo I, caracterizam-se por ter KOP a pouca
profundidade. Esse tipo de direcional é mais barato de ser feito, pois a
ferramentas de desvio podem ser dispensadas após o término da
seção de Build up.
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Planejamento da trajetória
A seqüência de cálculo é:
Vk = profundidade vertical do KOP 
V1= profundidade final do EOB 
Va= profundidade vertical do objetivo
D1 = afastamento do EOB
Da = afastamento do objetivo
ϴ = ângulo máximo do trecho reto
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Fórmula (situação R>Da):
1- Determinação do Raio de curvatura.
R = (180 x K)/(∏ x BUR)
2 – Determinação do ângulo ϴ
90 = ϴ + λ + Ԏ
90 = ϴ + 90 - Ω + Ԏ
onde: ϴ =Ω-Ԏ
Tan Ԏ = BA/AO = (R - Da)/(Va – Vk). Ԏ=arc tan (R - Da)/(Va – Vk).
Sin Ω = R/(OB) e Ω = R/OB Ω=arc sen (R/ √(R - Da)²+ (Va - Vk)² )
ϴ = arc sen (R/√ (R-Da)²+ (Va-Vk)² ) – arc tan ((R - Da)/(Va – Vk))
3 – Determinação da seção DC
Ldc = ∏x R x ϴ /180° ou Ldc = (K x ϴ)/BUR
Perfuração – aula 4 
2.1–trajetória tipo I (Build Hold)
4- Determinação de D1 e V1
D1 = R x ( 1 – cos ϴ)
V1 = Vk + R sen ϴ
5 – Determinação da seção CB
Lcb = (Va – V1)/cos ϴ.
6 – Determinação da seção DC
Ldc = π x R x ϴ/180
Ldc = K x ϴ/BUR
7 – Somatória vertical
Va = KOP + R . sen ϴ + Lcb . cos ϴ
8 – Somatória Horizontal
Da = R . (1-cos ϴ) + Lcb . sen ϴ
As equações ( 7 e 8) c/4
incógnitas, arbitro 2.
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Fórmula (situação R<Da):
1- Determinação do raio de curvatura.
Idem.
2 - Determinação do ângulo
ϴ =Ω+Ԏ
Ω = arc tan (Da-R)/(Va –KOP)
Ԏ = arc sen R/(Va –KOP) x cos arc tan ((Da-R)/(Va – KOP))
As demais formulas são mantidas.
θ
θ
Ω
Ԏ 
Va
KOP
Da
R
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Exercício n°1:
Dados:
Coordenada da sonda; X=8 783 845 m e Y =726 725 m
Coordenadas da locação; X= 8 783 190 m e Y =726 700 m
Profundidade vertical do objetivo = 2060 m
Profundidade vertical final do poço = 2180 m
Pede-se:
1) Raio de curvatura
2) Afastamento e direção do objetivo
3) Profundidades medidas e afastamento dos pontos de interesse.
4) Profundidade medida total.
5) Verificar se o objetivo foi atingido e fazer o desenho do poço.
(1°variável arbitrada) BUR = 2°/30 m
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Exercício n°1:
1) Raio de curvatura
R = (180 x K)/(∏ x BUR)
R = (180 x 30)/(∏ x 2) = 859,44 m.
2) Afastamento e direção do objetivo.
D = √ (8783190-8783845)²+(726700-726725)²
D = √ (-655)²+(-25)² = 655,49 m = Da
Direção do objetivo.
Tan x = 25/655 = 0,3816
x = Arc tg 0,3816 = 2,2°
Rumo S 2,2° W
8.783.845
8.783.190
726725
726700
x
s
o
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Exercício n°1:
3) Ângulo máximo do trecho reto (R>Da)
ϴ = Ω -Ԏ
R = 859,44 m (2° variável arbitrada) Vk = 800 m Da = 655,49 m Va
=2060 m
Ԏ= R-Da/Va-Vk = 859,44-655,49/2060-800= 0,1618
Arc tan 0,1618 = 9,19°
Ω = arc sen ((R )/√(R- Da )² + (Va – Vk )² = 42,32°
ϴ = 42,32° - 9,19° = 33,13°
4)Profundidade medidas e afastamento dos pontos de interesse.
D1 = R x (1 – cos ϴ) = 859,44(1-cos 33,13°)= 139,72 m.
V1 = Vk + sen ϴ = 800 + R x sen 33,13 =1269,72 m.
5) Profundidade total medida.
Perfuração – aula 4
2.1 – trajetória do tipo I (Build Hold)
Exercício n°1:
5.1) cálculo do comprimento trecho de build up.
LDC = K x ϴ / BUR = 30 x 33,13°/2° = 496,95 m
5.2) cálculo do trecho reto
LCB = (Va - V1 )/cos ϴ = (2060-1269,72)/cos 33,13° = 943,69 m
5.3) trecho reto após o objetivo
Lbf = (2180-2060)/cos 33,13° = 143,30 m
5.4) comprimento total
L total = 800 m+ 496,95 m +943,69 m + 143,30 m = 2383,93 m
KOP
Perfuração – aula 4
Exercício n°1
Confirmando se o poço atingiu o objetivo (o resultado deverá confirmar as
informações iniciais)
Somatória vertical
Va = KOP + R . sen ϴ + Lcb . cos ϴ
2060 = 800 + 859,44 x sen 33,13 + 943,69 cos 33,13
2060 = 2059 (ok)
Somatória Horizontal
Da = R . (1-cos ϴ) + Lcb . sen ϴ
655,49 = 859,44 (1-cos 33,13) + 943,69 sen 33,13
655,49 = 655,46 (ok)
Essas 2 equações permitem verificar se o objetivo foi atingido.
Fazer p desenho do poço.
Perfuração – aula 4
Índice 
1- Dados Básicos
2 – Tipos de trajetória Direcional
2.1 – Trajetória do tipo 1
2.2 – Trajetória do tipo 2
2.3 – Trajetória de poços horizontais
2.4 – trajetória da broca
2.5 – trajetória poços Designer wells (3D)
Perfuração – aula 4
2.2 – trajetória do tipo II (ou S)
O tipo 2 se caracteriza por ter um
trecho de Buildup (ganho de
ângulo) e um trecho de Drop-off
(trecho de perda de ângulo), o
poço pode atingir o alvo na
vertical ou não.
Nesse caso o poço atinge o alvo
na vertical
Perfuração – aula 4 
2.2 – trajetória do tipo II (ou S)
Essa trajetória é utilizada quando
se deseja reduzir o ângulo final de
entrada no reservatório devido a
limitações do objetivo.
Poços em “S” possuem
desvantagens, como risco de
prisão por chaveta (keyseating),
aumento de torque e do arraste
de coluna de perfuração. Podem
ainda apresentar problemas em
operações de perfilagem devidas
mudanças de inclinações.
Perfuração – aula 4
2.2– trajetória do tipo II(ou S)
A seqüência de cálculos utiliza as mesmas expressões da trajetória I,
com exceção do ângulo do trecho reto, determinando-se:
1)Os raios de curvatura R1 e R2;
2)No caso de R1+R2<Da, o ângulo máximo do trecho ϴ.
ϴ=Y-arc cos (R1+R2)/(V2-Vk) x sen Y
Y= arc tan (V2-Vk)/(R1+R2-Da)
3)Obs: notar que V2 é o final do Drop off. Não é o final do poço, mas
para poços que continuam na vertical depois do drop off, já estão nas
coordenadas da vertical que passa pelo objetivo.
4)Os afastamentos dos pontos de interesse da trajetória e:
5) Os comprimentos medidos entre os pontos.
Perfuração –aula 4 
2.2 – trajetória do tipo II (ou S)
Os parâmetros que aparecem na 
equação do ângulo máximo do 
trecho reto estão na figura ao lado.
Vk=é a profundidade vertical do 
KOP;
V2=é a profundidade final do 
trecho de drop off;
Va =é a profundidade vertical do 
objetivo;
Da =é o afastamento do objetivo.
Va
V2
Perfuração –aula 4 
2.2 – trajetória do tipo II (ou S)
Vk=é a prof. vertical do KOP;
V2= prof. final do trecho drop off;
Va =é a prof. vertical do objetivo;
Da =é o afastamento do objetivo.
6)Somatória vertical
Va = KOP+ R1.sen ϴ + L1.cos ϴ + 
R2. (sen (ẞ+ᵹ)-sen ᵹ) +L2. cos ᵹ 
7)Somatória horizontal
Da = R1. (1-cos ϴ) + L1. sen ϴ + R2 . 
(cos ᵹ - cos(ẞ+ᵹ)) + L2 sen ᵹ
2 equações a 7 incógnitas. Arbitro 
5. 
ϴ
KOP
R1
ᵹ
ẞ
Da
Va
V2
Vk
Perfuração –aula 4 
2.2 – trajetória do tipo II (ou S)
Para R1+R2>Da
V2= prof. final do trecho drop off;
Va =é a prof. vertical do objetivo;
Da =é o afastamento do objetivo.
θ =arc tan (Va-KOP)/(R1+R2-Da)
-arc cos (R1+R2)/(Va-KOP) x 
seno arc tan (Va–KOP)/(R1+R2-Da)
ϴ
KOP
R1
ᵹ
ẞ
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Projete um poço sabendo-se que as coordenadas são:
Sonda: Y= 325238,33 m e X= 7640368,34 m
Objetivo: Y = 325673,35 m e X= 7640270,88 m
Profundidade ou Z = 3265,5 m. As sapatas do revestimento na
vertical são: 900 m, 1200 m, 2600 m e 3265,5. O KOP=800 m.
Comentário: “no caso real não é dado o tipo de poço”.
1) Determinar a direção e o afastamento.
∆X = 7640368,34 m - 7640270,88 m = 90,46 m
∆Y = 325673,35 m - 325238,33 m = 435,02 m
Da = Ѵ90,46 ² + 444,33² = 444,33 m
Tang x = ∆Y/∆X = 435,02/90,46 = 78,3°
Rumo => S 78,3° E ∆X
∆Y
S
O
X
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Como o afastamento é pequeno vamos estimar o θ em 15° de
inclinação e vamos tentar o poço tipo 1.
Utilizando as equações das somatórias horizontal e vertical temos:
Da = R . (1 –cos θ) + L sen θ = 444,33=R(1-cos15°) + L. sen 15°
Va = KOP+R sen θ + L cos θ = 3265,5=800+R.sen 15° +L. cos 15°
444,33=R. 0,03407 + L. 0,25882 ( x 0,96593)
2465,5 = R. 0,25882 + L. 0,96593 ( x 0,25882)
429,19=R. 0,03291 + L. 0,25000 (l)
638,1 = R. 0,066698 + L. 0,25000 (II)
Subtraindo (I) de (II), temos: 208,9 = R. 0,003407 => R=6131,5 m
Logo BUR = 1°/107 m. A taxa é muito pequena o que inviabiliza a
solução, pois o poço ficou praticamente vertical. Vamos tentar o poço
do tipo 2
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Poço tipo 2.
Para calcular a inclinação máxima temos que definir se R1+R2>Da ou
menor. Como o raio do tipo 1 foi alto, vamos optar por R1+R2>Da.
Vamos considerar que o poço voltará p/a vertical após o drop off, e
que, o Raio do drop off será o dobro do buildup.
Então, vamos arbitrar p/bluildup de 1°/20, p/o drop off 1°/40 m.
R1 = 180x30/πx1,5= 1145,9 m .................. R2 = 2291,8 m
θ =arc tan (Va-KOP)/(R1+R2-Da) - arc cos (R1+R2)/(Va-KOP) x 
sen arc tan((Va–KOP)/(R1+R2-Da))
Calculo de θ
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
θ= arctan (3265,5-800)/(1145,91+2291,8-444,33) -
-arccos (1145,9+2291,18)/(3265,5-800)
x sen arctan ((3265,5-800)/(1145,9 +2291,8-444,33))
θ= 11,88°
Cálculo do término do builup (V1)
V1= KOP + R1 . sen 11,88° = 800 + 1145,9 .sen 11,88°= 1035,89 m
Cálculo do comprimento medido do trecho em buildup
L (BUR) = 11,88°/(1°/20 m) = 237,6 m (lembrar Ldc = (K x ϴ)/BUR)
Cálculo de D1
D1 = 1145,9 x(1-cos11,88°) = 24,54 m
Cálculo do comprimento medido do trecho em drop off
L(DO) = 2 π R2 (α1 – α2)/360° = 2 π 2291,8 (11,88° –0°)/360°=475 m
Cálculo do θ2
θ2 = 475 m x 1°/40 m = 11,87°
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Cálculo do comprimento vertical do trecho de drop off
V(DO) = R2 . sen 11,87° = 2291,8 x sen 11,87° = 472 m
Cálculo do trecho em slant
Quantos metros de trecho sobrou na vertical o slant?
TV = Va – V1 – V(DO) = 3265,5-1035,89-472= 1757,61 m
Então, L1 = 1757,61/cos 11,88° = 1796 m.
Comprimento dos revestimentos
As sapatas do revestimento na vertical são: 900 m, 1200 m, 2600 m e
3265,5. Mas precisamos dos comprimentos medidos.
Primeiro revestimento = 900 m.
Temos 800 m na vertical e 100 m dessa vertical no trecho curvo.
sen α = 100/1145,9 = 5°
Logo o arco será: ∆M1 = 5°/(1/20°) = 100 m
Comprimento medido do primeiro revestimento = rev 1= 900 m
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Segundo revestimento = 1200 m.
Os 1200 m ultrapassam o término do buildup.
Então temos 1200 m-1035,89 m = 164,102 m em slant.
Comprimento em slant, (La) = 164,102/cos 11,88°= 167,57 m
O total será: KOP+Trecho curvo + (la) = 800+237,6+165,57= 1203,17 m
Terceiro revestimento = 2600 m.
Ele tem até o término do buildup 1035,89 m na vertical.
Assim, 2600-1035,89= 1564,11 na vertical no trecho de slant.
(Lb) = 1564,11/cos 11,88 = 1598,34 m
O total será: KOP+Trecho curvo+(lb)= 800+237,6+1598,34= 2635 m
Quarto revestimento = 3265,5 m
Total =KOP+trecho do BU+ slant+trecho do DO
Total = 800 + 237,6 + 1796 + 475,59 = 3309 m
Perfuração – aula 4
Exercício n°2
Tabela
Para finalizar deve ser realizado o desenho do poço com os
revestimentos.
revestimento Comprimento vertical (m) Comprimento medido (m)
REVESTIMENTO 1 900 900
REVESTIMENTO 2 1200 1203
REVESTIMENTO 3 2600 2635
REVESTIMENTO 4 3265,5 3309
Perfuração – aula 4
1- Dados Básicos
2 – Tipos de trajetória Direcional
2.1 – Trajetória do tipo 1
2.2 – Trajetória do tipo 2
2.3 – Trajetória poços horizontais
2.3.1 – Trajetória de poço tipo 3
2.4 – trajetória da broca
2.5 – trajetória poços Designer wells (3D)
Perfuração – aula 4 
2.3-Trajetória poços horizontais
São apresentados cálculos para
dois tipos de trajetórias.
Primeiro, p/poço horizontal com
apenas um trecho de ganho de
ângulo.
Para o primeiro caso por
definição o ângulo é o reto=90°.
O raio de curvatura R é a
distância entre a sonda e o
objetivo. O KOP = Va - R .
R=distância sonda a objetivo.
ΣH =R + Lth
ΣV = Vk+Lbu+ Lth
Objetivo
Perfuração – aula 4 
Exercício n°3
Projete um poço horizontal com as
seguintes coordenadas:
Sonda: Y = 327.238,33 m, X= 7.639.288,34
m
Obj: Y=325.673,35m X=7.640.277,88 m
Após atingir o objetivo deve haver
1200 m na horizontal. Z=3265,5 m
Opção – com um só trecho de
buildup.
∆X = 7640.277,88 – 7.639.288,34 =
989,54
∆Y = 327.238,33 – 325.673,35 =
1564,98
Calculando:
Da = 1851,58 m =>temos então
R=1851,58 m
KOP = 3265,5 – 1851,58 = 1413,9 m
Taxa de ganho de ângulo. R=180 x
K/1°x π => k= 32,3 => 1°/32,3
BUR = 0,92°/30m
1200 m
KOP
R
Va
Da
obj
Perfuração – aula 4
2.3–Trajetória poços horizontais
Segundo tipo com dois buildup.
Esse perfil permite maior controle
do poço, pois garante correções de
trajetória no trecho reto para
garantir a chegada ao objetivo.
Φ=arctan ((Va-R2-Vk)/(Da-R1))
β=arcsen((R2-R1)/(√(Da-R1)²+(Va-R2-Vk)²
180°= 90°+Φ+β+θ
Θ = 90°- Φ-β
ΔV= R2 x (1-cos(90- Θ)
ΔD = R2 X sen(90- Θ)
Θ
α1
α2
∆v
∆h
R=∆M/(α2-α1) rad
∆V = R (sen α2-senα1)
∆h = R (cos α1 -cos α2)
Perfuração –aula 4
2.3– Trajetória de poços horizontais
Equações de fechamento
Somatória vertical e horizontal
Va = KOP +R1 sen θ + L cos θ + R2(1-cos(90- θ))
Da = R1 (1-cosθ) +L sen θ + R2 sen(90-θ) + L2
R1
θ
LL2
R2
δ =90- Θ
Perfuração –aula 4
2.3– Trajetória de poços horizontais
Exercício 4: planeje a trajetória direcional de um poço horizontal e
seu respectivo poço piloto. O KOP deverá ficar a 945 m, o ângulo
máximo do trecho reto será de 55° e a taxa de ângulo será de 2º/30
m. O objetivo estará a 2068 m de profundidade vertical, o trecho
horizontal será de 500 m e a taxa de ganho para atingir o trecho
horizontal será de 3°/30 m.
Primeiro: fazer o poço Piloto – traj. tipo 1
a) Raio: R=(360x30)/(2∏BUR)=360°x30/2∏2°
= 860 m
b) Profundidade medida
ΔV1 =R x sen ϴ = 860 x sen 55°= 704 m
ΔV2 = Va-ΔV1 –Vk = 2068 –704 -945 = 419 m.
V1 = Vk + R senϴ = 945 + 860 sem 55° = 1649
Perfuração – aula 4
Continuação do exercício 4.
Ldc = R x ϴ x (∏/180°) = ∏/180° x
860 x 55° = 826 m
Lcb = Δ V2/cos ϴ = 419/cos 55° =
729 m
PM piloto = Vk + Ldc + Lcb = 945+
826+ 729 = 2500 m
Segundo: cálculo da trajetória do
poço horizontal.
c) Planeje poço horizontal
desviando da trajetória do poço a
partir do trecho reto (slant)para
que este atinja o objetivo a 2068
m. Calcule o novo KOP (KOP2), a
profundidade vertical e a
profundidade medida desse
desvio para uma taxa de ganho de
ângulo de 3°/30 m. Assuma que a
profundidade vertical do segundo
KOP ficará a 100 acima da
profundidade vertical do objetivo.
Perfuração – aula 4
Continuação do exercício 4.
ΔV= 100 m
KOP2 = 2068-100=1968 m
R=(180X30)/(∏X BUR) = 1718,87/3 = 572,96
Cumprimento do trecho curvo
ΔM3 = 2∏R x (α3-α2)/360 = 2∏ x 572,96 x (90°-55°)/360° = 350 m
A profundidade medida do KOP2
PMkop2 = PMPILOTO–ΔV3/COSϴ= 2500-100/COS 55° = 2326 m.
Prof. Medida total do poço horizontal
PMh= PMKOP2+ΔM3+500=2326+350+500 = 3176 m
Perfuração – aula 4
exercício n°5.
Projete 1 poço horizontal com 2 buildup: dados: Z=3265,5 m, Da =
1851,58 m, e que o “L” do trecho em slant seja no mínimo maior que
100 m. É necessário ainda ter 1200 m na horizontal dentro do
reservatório (L2=1200m)
Va=KOP+R1senϴ+L1cos ϴ+R2(1-cos(90- ϴ))
Da = R1 (1-cosθ) +L1 sen θ + R2 sen (90-θ)
Variáveis, KOP, R1, R2, θ, L1 e duas equações. Arbitrar R1=R2 e taxa =
1°/20 m, temos R1=R2=R= 1145,9m. Ainda ficaram 3 variáveis.
3265,5=KOP+1145,9 sen θ+L1cos ϴ+1145,9 (1-cos(90- ϴ)) (I)
1851,58=1145,9 (1-cosθ) +L1 sen θ +1145,9 sen (90-θ) (II)
Operando com (ll)
1851,58 = 1145,9 -1145,9cos θ+ L1 sen θ+1145,9 sen (90-θ)
1851,58 = 1145,9 -1145,9cos θ+ L1 sen θ+1145,9 cosθ
Perfuração – aula 4
Continuação do exercício 5.
1851,58 = 1145,9+ L1 sen θ => 705,68/ sen θ =L1 (II)
Logo o menor comprimento de L1 é 705,68 o que satisfaz a condição
inicial de L1 > 100 m
Na equação (l) temos
3265,5=KOP+1145,9 sen θ+L1cos θ +1145,9 -1145,9sen ϴ
3265,5-1145,9 =KOP +L1cos θ
2119,6 =KOP + L1cos θ
Da equação (II) em (I)
2119,6 =KOP +(705,68/ sen θ ) x cos θ =>2119,6= KOP+ 705,7/tan θ =
2119,6 - 705,7/tan θ = KOP
Quanto maior o θ mais raso será o KOP. Preciso arbitrar mais uma
variável mas posso ajustá-la.
Perfuração – aula 4
Continuação do exercício 5.
Arbitrando θ = 30°
Temos 2119,6 - 705,7/tan θ = KOP => KOP=897,3
705,68/ sen θ =L1 (II)
L1=1411,36 m
Verificando
3265,5=KOP+1145,9 sen θ+L1cos ϴ+1145,9 (1-cos(90°- ϴ))
1851,58=1145,9 (1-cosθ) +L1 sen θ +1145,9 sen (90°-θ)
3265,5=897,3+1145,9sen30°+1411,36cos30°+1145,9(1-cos(60°)
3265,5 = 3265,47 => OK
1851,58=1145,9-1145,9cos30 +1411,36 sen30°+1145,9 sen60°
1851,58 =1851,58 => Ok
Desenhar agora a projeção horizontal e vertical do poço (FAZER).
Perfuração – aula 4
2.3.1 Trajetória de poço tipo III
Considerando esse tipo como
uma simplificação da trajetória
horizontal.
Af = D = Da = R. (1-cos ϴ)
Af = dist. sonda ao objetivo
Somatória na vertical
ΣV =Va= KOP + R. sen ϴ
Somatória na Horizontal
ΣH = Da =D1= R. (1-cos ϴ)
2 eq. e 3 incógnitas. Arbitro uma.
O tipo III caracteriza-se por
possuir KOP profundo e atingir o
alvo ainda no trecho de buidup.
Esse projeto é muito usado em
reaproveitamento de poços
ϴ
Afastamento
P
r
o
f
u
n
d
I
d
a
d
e
R
KOP
Af=D1=Da
R
Perfuração aula 4
Exercício n°6
Está sendo perfurado um poço direcional que deve atingir o alvo
que esta a 3000 m de profundidade e a 130 m de afastamento da
sonda. Pretende-se que após o kick off point siga numa
circunferência até atingir o alvo numa inclinação de 30° em relação
a vertical. Calcular o KOP e o raio de curvatura.
D1 = R (1 – cos 30°)
R = D1/(1 – cos 30°) = 130/ (1 – cos 30°) = 1000m
Va – Vk = R sen 30° = 1000 x 0,5 = 500
3000 – Vk = 500
Vk= 2500 m.
Isso é poço tipo III
Va= 3000
30°
130
Vk
Perfuração aula 4
Índice 
1- Dados Básicos
2 – Tipos de trajetória Direcional
2.1 – Trajetória do tipo 1
2.2 – Trajetória do tipo 2
2.3 – Trajetória de poços horizontais
2.4 – trajetória da broca
2.5 – trajetória poços Designer wells (3D)
Perfuração –aula 4
2.4 – trajetória de poços Designer wells (3D)
Mesmo no projeto 2-D há necessidade de levar em conta que a
perfuração não é uma linha reta. Assim, além disso as condições gerais
do poço provocam uma mudança de direção natural que deve ser
compensada com o ângulo guia que é previsto no sentido contrário ao
giro da broca.
Perfuração –aula 4
2.4 – trajetória da broca
Exercício n°7: um poço com KOP a 800 metros e comprimento total de 
3000 metros tem giro da broca, no sentido horário estimado em 
1°/100 m. Qual o ângulo Lead? Qual a correção do ângulo de partida 
do poço se o azimute é N 45°E.?
a) Solução ( aplicável após o KOP)
3000 m- 800 m = 2200 m
2200 x 1°/100 = 22° de Giro = ∆ԑ. 
Δ1 = ∆ԑ/2 = 22°/2 = 11°
b) Correção no azimute de partida
45° - 11° = 34°
Perfuração –aula 4
2.4 – trajetória da broca
Exercício n°7: determine a o ângulo guia e a direção na qual a
ferramenta defletora deverá ser assentada para atingir um objetivo que
se encontra a 1000 m ao longo do trecho a ser perfurado. A direção do
alvo a partir do ponto de assentamento é N 70° E. O giro da broca é de
1°/100 m.
a) Solução ( aplicável após o KOP)
1000 m x 1°/100 = 10° de Giro = ∆ԑ. 
Δ1 = ∆ԑ/2 = 10°/2 = 5°
b) Correção no azimute de partida
70° - 5° = 65°
N 65° E
Perfuração –aula 4
2.5 – trajetória de poços Designer 
wells (3D)
As trajetórias direcionais 
apresentam as seguintes 
características: 
•Seção vertical finalizada no KOP.
•Seção de buildup com ou sem 
giro.
•Seção tangente.
•Seção de dropp off com ou sem 
giro
•Seção tangente opcional.
•Direções variáveis, por exemplo, 
há alteração na direção e 
conseqüente existência de giro.
Perfuração – aula 4
2.5 – trajetória de poços Designer 
wells (3D)
No cálculo da trajetória
tridimensional, um ponto do poço
é decomposto em 3 coordenadas.
O projeto em 3D considera o giro
da broca, o ângulo guia, os dados
do projeto 2D referentes à
projeção vertical e um método de
cálculo da trajetória direcional.
O método de acompanhamento da
trajetória 3D ainda será visto.
Perfuração – aula 5
Objetivo: capacitação no acompanhamento direcional 
1 – Introdução;
1.1 – Equipamentos de registro Direcional;
1.2 – Equipamentos Magnéticos;
1.3 – Equipamento giroscópio;
1.4 – Sistema de navegação inercial;
1.5 – Equipamento de medição contínua a cabo;
1.6 – Equipamento de medição contínua sem cabo;
2 – Influencia do referencial norte na determinação da trajetória
do poço;
2.1 – Definição de referencias norte;
2.2 – Correção da Direção azimutal.
3.0 – Freqüência dos registros direcionais
Perfuração – aula 5
1 – Introdução
A trajetória de um poço direcional envolve métodos relacionados ao
traçado da trajetória esperada entre duas estações.
As estações normalmente podem ser definidas a cada 27 metros,
dependendo da precisão desejada, representando uma seção da
coluna de DP. Nas estações é onde se obtém os dados de posição e dedireção do poço. Portanto, de estação em estação se controla a
trajetória fazendo correções se necessário.
Tradicionalmente a determinação da trajetória direcional é feita
através dos seguintes métodos, que serão vistos na aula 8.
•Tangente
•Tangente balanceada
•Angulo médio
•Raio de curvatura
•Raio mínimo de curvatura
Perfuração – aula 5 
1 – Introdução;
As medições direcionais chamadas de “fotos” são obtidas em cada
estação para que a trajetória do poço seja definida e localizada no
espaço. Essas medições são fundamentais para:
1. Atingir objetivos geológicos previstos;
2. Evitar colisões de poços;
3. Identificar doglegs e o dogleg severity minimizando os ptos onde
possa haver dificuldade de manobras posteriores à perfuração.
4. Poços em blowout sejam combatidos por poços de alívio que
atinjam o alvo para o efetivo combate ao blowout.
5. Posicionamento correto de side tracks e de poços multilaterais.
Perfuração – aula 5 
1 – Introdução;
Para controla e corrigir a trajetória usa-se instrumentos. Os principais
fatores que influenciam na seleção do instrumento de registro
direcional são:
1.Tamanho do objetivo (exigências de precisão);
2.Evitar colisões de poços (proximidade de poços);
3.Custo/sonda: sondas mais caras, opta-se p/instrumento c/MWD.
4.Máxima inclinação do poço (algumas ferramenta possuem limitação
para descer em poços muito inclinados).
5.Tipo de instalação: template c/várias guias interferência inerente em
instrumentos de controle da trajetória.
6.Poços abertos/revestidos: os trechos revestidos afetam os
instrumentos magnéticos.
7.Temperatura: os instrumentos têm limitações quanto à temperatura.
Perfuração - aula 5
1.1 – Equipamentos de registro Direcional;
Os principais equipamentos de registro direcional são:
a) Equipamento Magnético
1 Magnético de registro simples - mangenetic single short – MSS.
2 Magnético de registro mutishot - maguenetic multishot - MMS
b) Equipamento Giroscópio
3 Giroscópio de registro simples - gyroscopic single shot –GSS.
4 Giroscópio de registro multishot - gyroscopic multishot – GMS
c) Outros
5 Sistema de navegação inercial - inercial navigation system – INS
6 Medição contínua com cabo - steering tool.
7 Medição contínua sem cabo - MWD e GWD.
Perfuração – aula 5 
1.2 – Equipamentos Magnéticos;
Os equipamentos magnéticos não
podem ser usados em poços
revestidos. Eles são alojados em
comando não magnéticos de uma
liga chamada de “monel”.
1.2.1 - Magnetic single shot
É composto de bússola,
inclinômetro e uma câmera
fotográfica, dentro de um
comando Monel. Registra a
inclinação, a direção magnética e a
orientação da tool face
p/monitorar a orientação da
coluna de perfuração.
Perfuração – aula 5
1.2.2 - magnentic multishot
É um instrumento que registra em
filme fotográfico ou modulo de
memória a inclinação, a direção
magnética e a orientação da tool
face. Usos para investigar todo
poço depois da perfuração ou na
orientação de testemunhos. Os
registros são tomados geralmente
depois que o BHA é retirado.
Perfuração – aula 5
1.3 – Equipamento giroscópio
Diferente dos magnéticos os
giroscópios possuem a vantagem
de não sofrer interferência
magnética, podendo ser utilizado
dentro de revestimento.
1.3.1 – Giroscópio de registro
simples (GSS)
Grava a direção, inclinação e
posição da tool face de um poço
em filme na forma de disco. O
registro é feito por uma bússola
giroscópica. Indicado para locais
c/interferência magnética.
Perfuração – aula 5
1.3.2 – Giroscópio de registro
múltiplo (GMS)
Pode ser feito através de cabo,
parando a ferramenta na posição
de interesse. Também a
ferramenta pode ser descida por
slickline dentro do revestimento
ou lançada no poço através da
coluna de perfuração e retirada
numa manobra.
O GMS a cabo é eficiente até a
inclinação de 20°.
São de duas categorias: (a)
Giroscópios livres. (b) Giroscópios
de taxa de mudança.
Perfuração – aula 5
1.3.2 – Giroscópio de registro múltiplo (GMS)
Os giroscópios livres precisam ser referenciados a uma direção na
superfície da plataforma acarretando erro de leitura, além de sofrer
um desvio na descida no poço. Os giroscópios com taxa de mudança
tem alto grau de precisão, pois buscam continuamente o referencial
norte verdadeiro, com isso não sofrem desvios.
Perfuração – aula 5
1.4 – Sistema de navegação
inercial.
Faz parte da família de
ferramentas que determinam a
posição e a velocidade de um
corpo em movimento
tridimensional. O INS é capaz de
achar o norte magnético pela
rotação da terra. A ferramenta é
descida no poço com o giroscópio.
Por exemplo: um míssil as
oscilações devido às irregu-
laridades do terreno, complicam o
cálculo do alvo. Isto é simplificado
ao trabalhar em uma plataforma
estabilizada. Esse sistema utiliza-se
de giroscópios, acelerômetros,
plat. de inércia e computador para
medir acelerações espaciais e
determinar a posição em relação
ao ponto de partida em latitude e
longitude.
Perfuração – aula 5
1.5 – Equipamento de medição
contínua (steering tool).
É composto por um sensor
magnético de direção e um sensor
gravitacional de inclinação, que
transmitem os dados para a
superfície através de cabo elétrico.
Utilizando motor de fundo
transmite a cada instante a
posição do poço. Não pode ser
usado na perfuração rotativa.
Um computador na superfície faz
os cálculos direcionais.
Perfuração – aula 5
1.6 – Equipamento de medição
contínua s/cabo Measurment
While Drilling - MWD.
O MWD transmite os dados por
pulsos de pressão na lama que
são captados na superfície.
O MWD pode ser usado na
perfuração rotativa, c/motor de
fundo e registros contínuos.
Vantagens do MWD: (a) Redução
do tempo de sonda. (b) Sistema
de operação mais acurado com
motor de fundo. (C) Registro
direcional contínuo do poço.
Perfuração – aula 5 
1.6 – Equipamento de medição 
contínua sem cabo (GWD)
Como o MWD sofre interferência
magnética do BHA, isso requer um
espaçamento mínimo de monéis.
Para poços de alta inclinação é
comum o uso de giroscópio a cabo
para confirmar os resultados do
MWD. Para resolver esse problema
usa-se o esquema GWD que
apresenta menor incerteza de
medição. O GWD é descido junto
com o MWD.
Perfuração - aula 5
1.6 – Equipamento de medição contínua sem cabo (Measurment
While Drilling e Gyro While Drilling).
Trata-se de sistema telemétrico de envio de pulso para a superfície. O
sistema MWD pode utilizar uma dentre 3 maneiras para transmitir o
pulso, o pulso positivo, o negativo e o contínuo, dentre o de maior taxa
de transmissão é o contínuo.
Perfuração - aula 5
Índice
1 – Introdução;
1.1 – Equipamentos de registro Direcional;
1.2 – Equipamentos Magnéticos;
1.3 – Equipamento giroscópio;
1.4 – Sistema de navegação inercial;
1.5 – Equipamento de medição contínua a cabo;
1.6 – Equipamento de medição contínua sem cabo;
2 – Influencia do referencial norte na determinação da trajetória do poço;
2.1 – Definição de referencias norte;
2.2 – Correção da Direção azimutal.
3.0 – Freqüência dos registros direcionais
2 – Influencia do referencial norte na determinação da trajetória do poço;
2.1 – Definição de referencias norte;
2.2 – Correção da Direção azimutal.
Perfuração – aula 5 
2 – Influencia do referencial norte na determinação da trajetória do 
poço
Como os sensores direcionais medem a direção com base no norte
magnético e mesmo com a correção do norte magnético para o norte
verdadeiro, ainda alguns relatórios de perfuração são referenciados ao
norte grid, sendo necessário conhecer essas definições, além do norte
magnético variar com o passar do tempo.
Perfuração – aula 5
2.1–Definição de referências norte
Norte verdadeiro (TN): são linhas
em direção ao pólo norte
geográfico, paralelas às
longitudinaise imutáveis.
Norte Grid (GN): são linhas
paralelas entre si perpendiculares
ao equador.
Norte Magnético (MN): são linhas
em direção ao pólo magnético que
mudam com o passar do tempo.
Perfuração – aula 5
2.2 – Correção da Direção
azimutal.
Para haver uma padronização de
informações num banco de dados
é necessário corrigir o azimute.
a) Declinação: já que o norte
magnético varia com o tempo,
existem softwares para o calculo
da declinação ou gráficos
fornecidos pelo Observatório
Nacional.
Perfuração – aula 5
2.2 – Correção da Direção azimutal.
De posse do valor da declinação (D) corrige-se o azimute magnético
(AMN) para o azimute verdadeiro (ATN).
Exemplos:
Perfuração – aula 5
2.2 – Correção da Direção azimutal.
b) Convergência : Os azimutes referenciados ao norte verdadeiro ainda
podem ser transformados para o referencial do Norte grid. Essa
correção é feita através do valor da convergência, definida como o
ângulo formado no sentido do norte grid (GN) para o norte verdadeiro
(TN).
Perfuração – aula 5
Índice
1 – Introdução;
1.1 – Equipamentos de registro Direcional;
1.2 – Equipamentos Magnéticos;
1.3 – Equipamento giroscópio;
1.4 – Sistema de navegação inercial;
1.5 – Equipamento de medição contínua a cabo;
1.6 – Equipamento de medição contínua sem cabo;
2 – Influencia do referencial norte na determinação da trajetória do
poço;
2.1 – Definição de referencias norte;
2.2 – Correção da Direção azimutal.
3.0 – Frequência dos registros direcionais
Perfuração – aula 5
3.0 – Freqüência e Qualidade dos Registros.
Os parâmetros de registro direcional (inclinação e azimute) irão
localizar o poço no espaço. Espera-se que quanto maior o número de
fotos mais realista seja a trajetória. Mas isso vai depender do grau de
confiabilidade do instrumento de registro.
Em cada estação uma foto
Escala de precisão dos instrumentos
Perfuração – aula 5
3.0 – Freqüência e Qualidade dos Registros.
Freqüência de registros:
a) Mangetic single shot (MSS) adota-se o espaçamento máx. de 50
metros entre fotos, diminuindo-se para 10 a 20 metros no buidup,
e com maior espaçamento dentro do reservatório;
b) O MWD, adota-se o registro a cada conexão, ou seja, a cada 28 m
por seção ou a cada 9 m sendo p/tubo. Nos casos de altos DLS,
risco de colisão e alvos reduzidos pode-se registrar entre 15m e 15
m, ou 10m em 10m e até 5 em 5 metros.
c) Com o GMS faz-se o registro a cada 30 m ou 50 m. O GMS contínuo
pode obter fotos de 1m ou 10 m.
Perfuração – aula 6
Coluna de perfuração direcional
Objetivo: como compor uma coluna de perfuração com
estabilizadores para ganho ou a perda de ângulo.
Uma coluna de perfuração é composta de:
a) Drill Pipes.
b) E mais um conjunto de ferramentas chamado de BHA (bottom
hole assembly). O BHA em poço direcional leva em consideração:
tendência de ganho ou perda de inclinação, linha neutra, tipo de
formação, tipo de broca, parâmetros de perfuração (peso sobre
a broca, vazão e rotação).
Fonte
Perfuração – aula 6
Índice
Componentes básicos da coluna de perfuração
1 – Drill Collars;
2 - Hevyweight drillpipes;
3 – Estabilizadores;
4 - Percussor (drilling jar);
5 – Sub com válvulas flutuantes;
6 – Brocas;
6.1 – Exercícios sobre brocas;
7 - Composição de colunas dir. utilizando componentes básicos;
7.1 – Composição para ganhar ângulo;
7.2 – Composição para manter o ângulo;
7.3 – Composição para perder ângulo;
Perfuração – aula 6 
1 - Drill Collars (comandos)
Eles têm as seguintes características:
a) Os DC colocam peso sobre a broca.
b) Paredes são lisas ou espiraladas. As espiraladas diminuem o risco
de prisão da coluna por pressão diferencial;
c) O DC não magnético aloja os equipamentos de leitura magnética
para medições direcionais. São os non magnetic drill collar – NMDC
(MONEL).
d) O DC curto (short drill collar), visa permitir menor espaçamento
entre os estabilizadores.
Perfuração – aula 6 
1 – Drill collar
Comandos
Espiralados Comandos lisos
Perfuração – aula 6
2 – Hevyweight Drill pipes (HWDP)
Suas principais características são:
a) Os HWDP podem ter o mesmo OD dos Drill Pipes, porém espessura
menor de parede.
b) Utilizados entre os DC e DP para evitar concentração de tensão na
passagem de DC para DP, que pode levar o primeiro DP à quebra.
c) Os HWDP p/colocar peso sobre a broca seguem regras específicas
se o poço for vertical ou de baixa inclinação p/evitar a flambagem
da coluna.
d) Os esforços cíclicos (tração x compressão) causam quebras por
fadiga, uma vez que os HWDP ficam colidindo com a parede do
poço.
Perfuração – aula 6
2 – Hevyweight Drill pipes (HWDP)
Perfuração – aula 6
3 - Estabilizadores
São equipamentos com formato específico, desenvolvidos para as
seguintes funções:
a) Estabilizar a composição de fundo (BHA);
b) Controlar o desvio do poço;
c) Manter os comandos no centro do poço e evitar e reduzir a
vibração lateral;
d) Prevenir prisão por diferencial de pressão e o desgaste dos
comandos.
Perfuração – aula 6
3 – Estabilizadores
Perfuração – aula 6
4 – Percussor de perfuração (drilling jar)
É um equipamento utilizado para facilitar a retirada da coluna em caso
de prisão reduzindo risco de pescaria.
Possui dois sentidos de atuação, para cima e para baixo. O jar funciona
pela liberação instantânea de uma carga de impacto,
O jar pode ser mecânico ou hidráulico. Quando bate para baixo o
efeito é parecido com bate estacas. Para cima é como um saca pistão.
Para acionar o jar para cima, traciona-se a coluna presa, até o martelo
se deslocar e bater contra a extremidade. Coloca-se peso para bater
para baixo.
Para a atuação do jar é necessário conhecer o peso da coluna abaixo e
acima dele. A posição do jar deve seguir orientação do fabricante.
Perfuração – aula 6
Perfuração – aula 6
5 – Sub de broca com válvula flutuante (float sub)
O Sub de broca que possui uma válvula que permite somente o fluxo
do fluido de perfuração no sentido de dentro da coluna para o anular e
evita o fluxo reverso, que pode prejudicar os equipamentos de controle
direcional e evita também o entupimento dos orifícios da broca.
Assim, não permite que fluidos do poço entrem para dentro da coluna
através dos orifícios dos jatos da broca.
Perfuração – aula 6 
6 – Brocas
Classificação
Sua seleção é função de vários fatores que incluem os tipos de
formação a serem atravessadas e a qualidade de limpeza do poço.
As brocas são classificadas com partes móveis (roller cone bit) ou não
moveis (drag bit).
As drag bit são agrupadas em: (a) integral c/ lâminas de ação. (b)
diamantes naturais. (c) diamantes artificiais (PDC – polycrystalline
diamond compact). (d) TSP – thermally stable polycrystalline).
Perfuração – aula 6
6 – Brocas
Escolha das brocas
As drag tem como princípio de corte o arraste. As de diamantes
naturais e artificiais o princípio de corte é o esmerilhamento.
As brocas roller com princípio de corte por esmagamento podem cortar
uma maior gama de formações se comparadas com a PDC.
As brocas PDC (diamantes artificiais) são para sondas de custo diário da
perfuração elevado. Possibilitam melhor desempenho em formações
uniformes, sejam macias, firmes ou muito duras, não muito abrasivas e
não pegajosas, p/evitar o enceramento da broca.
As TSP para formações mais duras que geram calor durante o corte. O
calor destrói a ligação dos diamantes c/a liga de cobalto das brocas
PDC.
Perfuração – aula 6
6 – Brocas
A tabela no slide seguinte apresenta as condições operacionais que
limitam a utilização de brocas tipo roller cone.
O código IADC 515 a 517 é recomendado para formações macias, p/
limites máximos e mínimos de peso na broca de 2.000 lb até 6.000 lb
por pol de diâmetro da broca, p/rotações entre50 e 140 rpm. Com
peso de 2.000 lb gira-se com 140 rpm.
A qualidade de limpeza é dada por: TFA = √ ρ x Q²/(10 858 x ΔPbroca)
TFA = total flow area (pol)
ρ = peso do fluído de perfuração (lb/gal);
Q = vazão (gpm);
ΔPbroca = queda de pressão na broca
Diâmetro do jato => d (pol/32”) = 32 x √ 4 x TFA/ 3 x ∏
Perfuração – aula 6
6 - Brocas
Relação entre a 
quantidade e o 
tamanho do 
jato da broca e 
o TFA
Parâmetros de 
perfuração de 
brocas Roller Cone 
com insertos de 
carbono-
tungstênio
Perfuração – aula 6
6.1 - Exercício sobre bocas
Exercício 1: determine a quantidade e diâmetros (d) dos jatos da
broca sabendo-se; pressão de circulação na sonda é de 3000 psi, a
vazão é de 400 gpm, a densidade do fluído 12 lb/gal e assumindo
que a perda de carga na broca representa 65% da pressão de
circulação.
TFA =√ 12 x 400² /(10858 x 0,65 x 3000) = 0,3011 pol²
d (pol/32”) = 32 x √ 4 x TFA/ 3 x ∏ = 11,44 (fórmula)
Na tabela pg. Anterior, primeira coluna 11,44 fica entre 11/32 e
12/32, pois não há jatos de 11,44/32. Dessa forma pode-se escolher
dois jatos de 11/32 e um de 12/32, respectivamente 0,186 + 0,110 =
0,29 (aproximadamente TFA de 0,3).
Perfuração – aula 6
7 - Composição de colunas dir. utilizando componentes básicos;
As ferramentas básicas para BHA direcional são:
a) Hevyweights;
b) Drillpipes (dp);
c) Drill collars (comandos)
d) Estabilizadores.
As diferentes posições dos estabilizadores na coluna levam a ganhar
inclinação, manter e a perder inclinação.
Os tipos básicos de composição direcional e suas funções são:
Composição para ganhar ângulo (efeito Fulcrum).
Composição para manter ângulo (coluna empacada).
Composição para perder ângulo (princípio do pêndulo).
7.1–Composição p/ganhar ângulo (princípio da alavanca)
O efeito de ganho de ângulo se baseia no efeito de alavanca
promovido pelo estabilizador colocado bem próximo da broca (near-
bit stabilizer ou NBS), que a empurra para o lado alto do poço (high
side) à medida que o peso do BHA curva gradualmente o comando.
Perfuração – aula 6 
Perfuração – aula 6
7.1 – Composição para ganhar ângulo (efeito fulcrum)
Colunas p/ganho de ângulo com um segundo estabilizador colocado
acima para que a taxa de ganho de ângulo possa ser reduzida.
Perfuração – aula 6 
7.1 – Composição para ganhar ângulo (efeito fulcrum)
Alguns fatores que afetam o ganho de ângulo são:
a)Peso sobre a broca: o aumento de peso tende a empurrar o ponto de
contato da coluna c/a parede do poço, mais para baixo, fazendo que a
taxa de ganho de ângulo aumente mais rapidamente.
b) Rotação da coluna: uma alta rotação causa tendência de perfurar
em linha reta. Menores rotações aumentam o ganho de ângulo.
c) Vazão: altas vazões podem erodir a parede do poço e impedir que o
estabilizador near-bit toque o poço, reduzindo o efeito alavanca.
Perfuração – aula 6
7.2 – Composição para manter o ângulo (coluna empacada)
Baseia-se que 3 estabilizadores em seqüência separados
p/pequenas seções de DC rígidos, farão com que a coluna resista
diante de uma curva mantendo a tendência retilínea do poço.
Este BHA é utilizado para perfurar os trechos em Slant, mantendo
dessa forma o ângulo e a inclinação do poço.
Perfuração – aula 6 
7.2 – Composição para manter o ângulo (coluna empacada)
Exemplos de
seções típicas
para manter o
ângulo.
Uma alta rotação
ajuda a manter a
trajetória retilínea.
Perfuração – aula 6
7.3 – Composição para perder ângulo (princípio do pêndulo)
O BHA para perder ângulo é a não utilização de estabilizador near-bit,
ou usá-lo num diâmetro menor que o da broca (under gauge). Assim, a
porção do BHA, que vai da broca até o primeiro estabilizador se inclina
como um pêndulo, devido ao seu peso próprio, pressionando a broca
contra a parte de baixo do poço.
Perfuração - aula 6
7.3 – Composição para perder ângulo;
Fatores quando se utiliza composição para perda de ângulo são:
a) Distância do estabilizador até a broca: a força lateral depende do
peso dos DC entre o ponto de contato e a broca. Há um ponto que
o estabilizador não terá nenhuma influência se o DC entre ele e a
broca tocar na formação. A tabela indica que acima da distância
mínima o efeito pendular pode não existir.
Perfuração – aula 6
7.3 – Composição para perder ângulo
b) Parâmetros de perfuração: utilizar baixo peso sobre a broca para
evitar o contato da coluna com o lado baixo do poço que reduz o
efeito pêndulo. Depois de atingir o efeito pêndulo pode-se aumentar o
peso sobre a broca para obter a taxa de penetração desejada.
c) Quanto maior a rotação da coluna maior será a taxa de perda de
ângulo, pois nessas condições tendem a mover o ponto de contato
para cima, ajudando o efeito pendular.
Perfuração – aula 6
7.3 – Composição para perder ângulo: Exemplos de composições
de perda de ângulo
Perfuração – aula 7
Equipamentos especiais de perfuração direcional
Objetivo: familiarizar-se os equipamentos que compõe o BHA para
permitir o deslocamento do eixo do poço p/uma direção
determinada e com a inclinação planejada.
Fonte: livro Perfuração Direcional
Perfuração – aula 7
Objetivo: conhecer os equipamentos que ajudam a fazer o poço
direcional.
1- Equipamentos especiais de perfuração direcional
1.1 – Motor de fundo (Mud Motor)
1.1.1 – Dump Sub/Dump valve
1.1.2 – Seção de potencia
1.1.3 – Unidade de transmissão
1.1.4 – Seção de rolamento
1.2 – Sistema steerable
1.3 – Sistema rotary steerable
1.4 – Sistema rotary steerable com motor de fundo
1.5 - Turbina
2 – LWD (logging while drilling) MWD (measurement while drilling)
3 – Geosteering.
4- Exercícios
Perfuração – aula 7
1.1- Motor de Fundo - MF (Mud Motor)
É um motor hidráulico colocado acima da broca, c/rotor metálico
helicoidal que gira dentro de um tubo com elastômero, de tal modo
que formem cavidades separadas. Assim que o fluído passa a avançar
à câmera seguinte faz girar o rotor, esse por estar conectado a broca
faz essa girar.
A perfuração c/MF ocorre sem o giro da coluna. Inicialmente foram
usados para o início do trecho de ganho de inclinação a partir do KOP.
Os principais componentes do MF são:
a) Dump Sub/ Dump Valve;
b) Seção de potencia;
c) Seção de transmissão;
d) Seção de rolamento.
Perfuração – aula 7 
1.1 – Motor de fundo
Principais componentes do motor de fundo.
Perfuração – aula 7
1.1 – Motor de Fundo (MF)
1.1.1 Dump sub/Dump Valve
Permitir a entrada de fluido para
dentro da coluna de perfuração na
descida e de drenagem do mesmo
fluído na subida. Quando as
bombas estão ligadas a pressão do
fluído fecha a mola e o fluxo se dá
unicamente por dentro do motor.
1.1.2 Seção de potência
A potência do MF é fornecida pelo
conjunto rotor e estator. O fluxo
do fluído de perfuração ao passar
através dessas cavidades fornece
giro ao rotor.
Perfuração – aula 7
1.1.2 – Seção de potencia (continuação)
O rotor tem forma de hélice ou de saca-rolha. Cada passo da hélice é
chamado de estágio. Quanto a velocidade de rotação dos motores
podem ser baixas, médias e altas. Essa variação se dá de acordo com o
passo da hélice e pela alteração do número de lóbulos.
A potência e o torque do motor aumentam com o aumento do
comprimento da seção de potência do motor. Quanto maior o número
de lóbulos maior será o torque e menor a sua velocidade de rotação.
Perfuração – aula 7
1.1.2 – Seção de potencia (continuação)
Uma seção de potencia maior melhora a eficiência volumétrica sem
prejudicar a eficiência mecânica. No entanto, o comprimento é
limitado pela dificuldade de manuseio de longas ferramentas na sonda
e da necessidade de compor o BHA com outros equipamentos.
1.1.3 – Unidade de Transmissão
O motor em forma de hélice tem movimento excêntrico em relação ao
eixo da coluna, faz-se uso de duasconexões articuladas (juntas
universais), para transformar o movimento helicoidal em movimento
rotacional central que alinha as demais ferramentas situadas abaixo.
Perfuração – aula 7
1.1.4 – Seção de rolamento
A unidade de transmissão é
conectada a seção de rolamento
pelo eixo de conexão com a broca
(drive shaft). A seção de
rolamento permite a transmissão
do peso para a broca e das cargas
laterais provenientes da coluna.
As rotações usuais variam de 80
rpm a 360 rpm. No gráfico nota-se
que a rotação é quase
linearmente proporcional com a
vazão de fluídos. O torque é
proporcional a queda de pressão
através da ferramenta. Dessa
forma a pressão na superfície
indica a magnitude do torque.
Perfuração – aula 7
1.1.4 – Seção de rolamento (continuação)
O aumento de peso sobre a broca causa aumento de torque e portanto
maior pressão de bombeio.
Se o motor parar de girar (stall) que se caracteriza pela pressão
mantendo-se constante mesmo quando o peso sobre a broca aumenta.
Nesse caso suspende-se a broca e ele voltar a girar e observa-se se a
pressão de bombeio volta aos níveis normais. Por isso a constante
observação da pressão na superfície é importante quando se opera MF.
Alguns diâmetros de motores de fundo e do poço entre parênteses:
MF=12” (poço revestido c/36” até 26”), MF=9 5/8”(26 ½” a 12 ¼) ,
MF=7 ¾”(12 ¼”), MF=6 ½”(9 ½” a 8 ½”) e MF=4 ¾”(5 7/8” a 6 ½”).
Perfuração – aula 7
1.1.4 – Seção de rolamento
O motor de fundo era conectado
abaixo do bent sub. O controle da
trajetória do poço era feito em
estações a certa distância, com
ferramentas simples (magnetic
single shots), os resultados nem
sempre eram satisfatórios.
Desvantagens: a)não permitia o
giro da coluna. b) depois de
ganhar ângulo a ferramenta era
retirada e isso acarretava
manobras. c) gerava doglegs
localizados. d) não eficiente p/
ganhar ângulo em formações
duras ou muito macias.
Bent Sub
Perfuração – aula 7
1.2 – Sistema steerable (dirigivel)
É composto do Motor steerable
(evolução do MF) e a uma
ferramenta de controle direcional
contínua MWD.
Os motores steerable já
incorporam um bent hosing
ajustável (no lugar do bent sub),
c/ângulos variando de 1° a 3°.
Figura 3.22 e 3.23
Perfuração –aula 7 
1.2 – Sistema steerable (dirigível)
A perfuração no sistema steerable
divide-se em: orientado e rotativo.
Módulo orientado, gira-se a mesa
rotativa ou o trop drive
c/acompanhamento da indicação
da tool face, no painel de controle
de superfície do MWD, até que a
direção deseja ser atingida e
desce-se a coluna no poço sem
girá-la.
Inicia-se então a perfuração pelo
motor steerable até que o ganho
de ângulo final seja obtido.
Perfuração – aula 7
1.2–Sistema steerable (dirigível)
Módulo rotativo é iniciado após
ter atingido o ângulo desejado,
passando a coluna a ser girada
(estamos no trecho slant).
As vantagens do sistema
steerable em relação ao MF, são:
•Longos intervalos perfurados
s/manobras;
•Redução do torque e arraste;
•Redução risco de prisão por dif.
de pressão, pois a coluna fica
parada menos tempo.
•Economia de manobras depois
do desvio feito.
Perfuração –aula 7
1.2– Sistema steerable (dirigivel)
Os desafios da perfuração no
módulo orientado, são:
Pode ocorrer prisão p/pressão
diferencial;
Aumento das chances de prisão
por desmoronamento do poço;
Deficiência na limpeza pela
tendência de acumular cascalho
na parte inferior do poço;
A potencia disponível para girar
a coluna combinada com a força
de fricção para empurrar coluna
para baixo, reduz a taxa de
penetração (rate of penetration).
Perfuração – aula 7
1.2 – Sistema steerable
Alternância entre o método
rotativo e o orientado
geralmente geram poços mais
tortuosos.
Recentemente motores de
altíssimo torque, obtidos pela
redução da espessura dos
estatores para evitar a fuga de
fluídos, ganharam mais
eficiência. Com isso pode-se usar
brocas PDC mais agressivas, mas
o limite continua sendo a
capacidade de bombeio das
sondas.
Perfuração – aula 7
1.2 – Sistema steerable (dirigível)
Outro avanço foi o desenvolvimento de brocas de calibre long (long
gauge) com motores especialmente desenvolvidos para trabalhar
com essas brocas. Com isso se consegue gerar um poço de melhor
qualidade, pois com calibre mais longo e menor offset fica reduzida
a vibração e o movimento excêntrico da broca.
Perfuração – aula 7
1.3 Sistema Rotary Steerable
É evolução do sistema anterior e
permite que a coluna gire
durante todo tempo inclusive
nos trechos de ganho de ângulos
e alteração da direção.
Classifica-se os sistemas rotary
steerable em: Push the bit e
point the bit.
No push the bit, uma força é
aplicada contra a parede do
poço para se conseguir levar a
broca para a trajetória desejada.
Esse sistema exige brocas com
capacidade de corte lateral.
Push
the bit
Point
the bit
Perfuração – aula 7
1.3 Sistema Rotary Steerable
No sistema push the bit por atuar
aplicando esforço lateral contra a
parede do poço, o seu melhor
desempenho ocorre em formações
de dureza média. Formações
friáveis são “lavadas” pelo fluido, o
diâmetro do poço aumenta e pode
faltar apoio na parede do poço
para empurrar a coluna.
Perfuração – aula 7
1.3 Sistema Rotary Steerable
Broca de calibre ativo resultam
em poços espiralados que trazem
dificuldades para manobras,
descidas de revestimentos e
completação para controle de
areia, gravel packer.
Perfuração – aula 7 
1.3 Sistema Rotary Steerable
No sistema point the bit a broca é
deslocada com relação aos resto
da coluna.
As ferramentas do point the bit
tem como desvantagens:
•São mais complexas na sua
construção.
•Aumentam o risco de falha.
• Necessitam ter um ponto na
coluna de perfuração que não gire
durante a perfuração para permitir
uma referência quanto ao tool
face.
Perfuração – aula 7
1.3 Sistema Rotary Steerable
Algumas dessas ferramentas (point the bit) são capazes de ajustar o
dogleg severity. São chamadas de rotary steerable de DSL
ajustável, sem parar a operação. Assim, as não ajustáveis são
chamadas de rotary steerable de DSL constante.
Um dos inconvenientes dos sistemas steerable continua existindo
no rotary steerable de DSL constante, por exemplo: se o máximo
DLS da ferramenta for 10°/30m, e deseja 5°/30m, junta-se a
ferramenta para atuar em 50%, gerando trechos com DSL 10°/30m,
e trechos retos que média representarão 5°/30m. Pode ficar o
resultado aceitável, mas os altos DSL, podem trazer dificuldades.
As ferramentas de DSL ajustável permitem construir poços com
curvaturas constantes e menos alterações bruscas de trajetórias,
sendo recomendadas quando se deseja poços com baixa
tortuosidade.
Perfuração – aula 7 
1.4 Sistema rotary steerable com motor de fundo.
Para conseguir um poço de grande afastamento, o limite passou a
ser a fricção da coluna de perfuração contra as paredes do poço e a
capacidade das bombas da sonda de vencer as perdas de carga.
Ainda, quando a perda de potencia na broca é resultado do
aumento de fricção, leva ao aparecimento de vibrações torcionais
Slip Sticks, prejudiciais para a perfuração.
Para atingir taxas aceitáveis de perfuração as rotações devem ficar
entre 130 e 180 rpm. Mas, isso é próximo do limite da sonda.
A solução é combinar motores de fundo e sistemas rotary steerable.
Perfuração – aula 7
1.4 Sistema rotary steerable com motor de fundo.
Com o uso de motores de fundo aumenta-se a potencia na broca sem
majorar o torque na superfície, uma vez que a sonda continuará a
fornecer menores rotações a coluna de perfuração.
Nesse caso a maior preocupação é a concentração de esforços no
motor de fundo devido a longa coluna abaixo deste.
Perfuração – aula 7
1.4 Sistema rotary steerable com motor de fundo.
Uma maneira de minimizaros esforços no Motor de Fundo é compor
o BHA com os mesmos elementos de menor comprimento.
Perfuração – aula 7
Evolução até o sistema Rotary Steerable Sytems
ano evolução
1960 Bent sub
1970 Sterring Tool
1980 MWD
1990 Steerable motor
2000 Rotary Steerable Systems
Perfuração – aula 7
1.5 Turbina
As turbinas são motores de fundo mas de concepção totalmente
diferente. Similares aos motores de fundo são compostas por seção de
potência, onde se encontram o estator/rotor e uma seção de
rolamentos. A diferença é que o rotor da turbina é formado por
hélices que giram a medida que o fluído passa. Essa força gerada cria
grandes forças adicionais sobre os rolamentos que precisam ser
balanceados pelo peso sobre a broca, se as condições de perfuração
permitirem.
Perfuração - aula 7
1.5 Turbinas
Algumas utilizações de turbinas são:
-Para melhorar o desempenho de poços verticais.
-Para reduzir o desgaste dos revestimentos.
-Perfurar poço com alta temperatura.
-Quando se deseja alta rotação: de 500 a 850 rpm c/turbina de 12
½”(brocas de 12” a 171/2”. 700 a 1400 rpm c/ turbina de 4 ½” ( com
brocas de 5 5/8” a 6 ¾”).
Face as melhorias conseguidas pelos conjuntos brocas e motores de
fundo fizeram com que as turbinas ficassem restritas a poucas
aplicações.
Perfuração – aula 7
2–LWD (logging while drilling)
MWD (measurement while drilling)
LWD: pode conter mais de um
tipo de sensor, são: a) Raios
Gama. b) Resistividade, para
identificar os fluídos contidos
nos poros. c) Sônico e de
densidade neutrão, que indicam
a porosidade. d) Ressonância
magnética, indica o tipo de
fluído. e) teste de pressão, que
faz tomadas de pressão em
pontos de interesse. Com o LWD
posso passar perfis em locais
impossíveis de se descer c/cabo.
Perfuração – aula 7
2–LWD (logging while drilling) MWD
(measurement while drilling)
MWD: no mesmo BHA com o
LWD usa-se o MWD, que é a
ferramenta responsável pelo
registro direcional, que registra:
- Inclinação;
- Direção;
- Tool face;
- Temperatura;
- Parâmetros magnéticos;
•Fotos obtidas por variação de
pressão de circulação.
•Envia dados por pulsos na lama
e também grava na memória.
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering.
Os sistemas direcionais fornecem informações geométricas. A técnica
de navegação, geosteering baseia-se na utilização de ferramentas
defletoras (motor ou rotary steerable) equipadas com um conjunto
LWD, que permite identificar em tempo real os tipos de formação,
porosidade e os fluídos contidos.
As ferramentas azimutais (RG, resistividade, densidade, pressão de
formação) permitem avaliar de que quadrante do poço veio uma
descontinuidade e ajustar a trajetória.
Exemplo: deseja-se navegar numa certa camada geológica e perde-se
a camada. Precisamos buscá-la por tentativa. Com a ferramenta
azimutal é possível perceber se houve a aproximação de uma cama
da indesejável e corrigir a trajetória.
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering.
O geosteering apenas não ajuda a corrigir a trajetória mas permite
estar com o poço dentro da melhor parte do reservatório.
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering.
Os trabalhos de geosteering necessitam de uma grande integração
de equipes (geólogos, geofísicos e engenheiros de petróleo), sendo
essas visualizações realizadas em salas especiais, em terra, através
de softwares de grande poder de visualização.
Outra aplicação do geosteering é a navegação em formações
delgadas e muito intercaladas com folhelho e também para poço de
grande alcance (ERW).
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering
Comparação da seção geométrica
com a seção de geosteering.
No sistema geosteering se busca
estar dentro da melhor parte do
reservatório.
Os trabalhos de geosteering
evoluíram através de software
simples para software com grande
poder de visualização.
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering
Sala de visualização da trajetória do poço e onde se encontram as
equipes multidisciplinares.
Perfuração – aula 7
3 – Geosteering
Exemplo de aplicação do soft de visualização 3D para trabalhos de
acompanhamento com equipe multidisciplinar.
Perfuração – aula 7
4 – Exercícios (sobre outras aulas de direcional)
Exercício n° 1. Dado a estação 30, que se encontra em relação a
sonda, 341,66 m ao norte e 326,23 m a leste. A profundidade vertical
é de 2533,38 m. Calcule as coordenadas da estação 35, de acordo com
os dados abaixo, pelo método das médias:
Z = 2907,02 m
Respostas: N = 524,31 m
E = 527,07 m
Estação Profundidade medida direção inclinação
30 2856,22 N 45° E 32,5°
31 2911,67 N 46° E 33,75°
32 2982,22 N 47° E 34,25°
33 3078,66 N 48° E 36,50°
34 3298,33 N 49° E 38,25°
35 3318,35 N 50° E 39,75°
Perfuração – aula 7
4 – Exercícios (sobre outras aulas de direcional)
Exercício n° 2.
Num poço c/ inclinação de 30° e direção N25°W, ddeve-se fazer uma
correção para se atingir o objetivo. A correção é de 10° a direita.
1) Qual a correção que você proporia mantendo a inclinação.
2) Qual a inclinação que o poço teria se você optar por fazer a
correção mais rápida possível?
As equações disponíveis são:
(1) cos β = cos α1 . cos α2 + sen α1 . sen α2 . cos ∆θ
(2) tan ∆θ = (tan β x sen ϒ)/(sen α1 + tan β cos α1 cos ϒ)
(3) cos α2= cos α1 cos β - sen α1 sen β cos ϒ
Lembrar que β na pag. 185 do livro de perfuração direcional é DL e o
giro é o ϒ. Isso é para não confundir pois nos primeiros exercícios na
equação 1 usamos o ϒ como DL.
Perfuração – aula 7
4 – Exercícios (sobre outras aulas de direcional)
Exercício n° 2.
1) Qual a correção que você proporia mantendo a inclinação?.
(1) cos β = cos α1 . cos α2 + sen α1 . sen α2 . cos ∆θ
cos β = cos 30° . cos 30° + sen 30° . sen 30° . cos 10° = 4,995°=5°
Substituindo na equação (3)
cos α2= cos α1 cos β - sen α1 sen β sen ϒ
cos 30°= cos 30° cos 5° - sen 30° sen 5° cos ϒ => ϒ =94,33 (giro)
Qual a inclinação que o poço teria se você optar por fazer a correção
mais rápida possível?
sen10°= β/30°= β= 5,21° cos10°=α2/30°= α2= 29,54°
o ângulo interno é 180-90-10 = 80°
ϒ(giro) é o complemento = 180° - 80° = 100°
=
30
10 ϒ
β
Perfuração – aula 7
4 – Exercícios (sobre outras aulas de direcional)
Exercício n° 3.
Para fazer a correção a ferramenta foi posicionada com o giro do lado
alto do poço (tool face) de 170°. Após 2 tubos perfurados (18,2 m) foi
tirado uma foto que mostrou a nova inclinação de 24,5° e direção N
70°E. Estime o torque reativo e o DLS da ferramenta defletora.
Sabendo-se que a inclinação inicial era de 26° e a direção era N65°E
cos β = cos α1 . cos α2 + sen α1 . sen α2 . cos ∆θ
cos β = cos 26 . cos 24,5+ sen 26 . sen 24,5. cos (70°-65°) = 2,606
cos α2= cos α1 cos β- sen α1 sen β cos ϒ(pag 185)
cos 24,5=cos26 .cos2,206-sen26.sen2,606.cos ϒ
cos ϒ =-0,7735 = -39°+(-90°)= -129°
Como girou 170 -129 = 41° é o torque reativo.
DSL =30 m x 2,606°/18 m = 4,29°
26
ϒ
Β=2,606
5
Perfuração – aula 8
Índice 
1 – Objetivo: aplicar os Métodos de cálculo e de acompanhamento da 
trajetória inclusive 3D 
1.1 – Introdução;
1.2 – Método da Tangente;
1.3 – Método da Tangente balanceada;
1.4 – Método do ângulo médio;
1.5 – Método do raio de curvatura;
1.6 – Método do Raio Mínimo de curvatura;
2 – Exercício n°1;
3 – Mudança de direção da trajetória.
4 - Aplicação gráfica de Ouija Board
5 – Exercício n°2
Fonte: Livro Perfuração Direcional (existente na biblioteca)
Livro Applied Drilling Enginerring (item 8.1)
Perfuração
1.1 – Introdução
Independente do método de medição direcional, dispomos apenas de:
INCLINAÇÃO, DIREÇÃO e as PROFUNDIDADES MEDIDAS desses
registros. Assim, para saber a posição do poço, em qualquer
profundidade é necessário fazer o cálculo da trajetória.
Perfuração 
1.1 – Introdução
A hipótese básica utilizada nos métodos é que entre os pontos A eB a
trajetória é calculada utilizando medições de profundidade (M),
inclinação (α) e direção (ε) obtida nesses dois pontos. Dessa forma são
conhecidas:
M1 = profundidade medida na estação 1
M2 = profundidade medida em 2
α = inclinação em 1
α = inclinação em 2
ε = direção em 1
ε = direção em 2
N1= posição Norte-Sul em 1
E1= posição Leste-oeste em 1
V1=profundidade vertical em 1
A1=afastamento em 1
Perfuração
1.1 – Introdução
Os valores a serem calculados são:
ΔM = M2 - M1
V2 = V1 + ΔV
N2 = N1 + ΔN
E2 = E1 + ΔE
A2 = A1 + ΔA
As variáveis ΔV, ΔN, ΔE e ΔA, são calculadas diferentemente de acordo
com o método de cálculo escolhido.
O Dogleg Severity entre os pontos 1 e 2 calcula-se em graus/metro
assim: DLS= (30xβ)/ΔM ou pela fórmula de Lubinski
DLS=(30/ΔM) x 2 arcsen (sen Δα/2)²+(sen Δε/2)²x (senα1) x (senα2) ½
Perfuração
1.2 – Método da Tangente:
Esse método usa apenas a direção
e a inclinação tomadas na última
foto (estação) e assume como o
poço sendo tangente a esse
ponto.
Características:
•Segmento AB é aproximado por
AB’ paralelo a tangente no ponto
B (fig. 4.21).
•Ponto “B” é calculado com base
na inclinação e na direção
medidas nesse ponto.
•Método menos preciso.
Perfuração
1.2 – Método da Tangente:
Os valores a serem calculados são:
ΔV = ΔM x cos α2
ΔA = ΔM x sen α2
ΔN = ΔM x sen α2 x cos ε2
ΔE = ΔM x sen α2 x sen ε2
β =arccos (cos α2-α1)–senα1
x sen α2 x (1 –cos “Δε”), onde
“Δε” = ε2 – ε1
DLS = β x 30/ ΔM
Fig 4.21
Perfuração
1.3 – Método da Tangente balanceada
As considerações são:
•Divide-se o comprimento entre fotos em dois segmentos iguais(fig
4.22
•O método é similar do ângulo médio, apresentando erros de maiores
de cálculo das seções de ganho de ângulo, valores de profundidade
verticais maiores e afastamento menores.
Perfuração
1.3 – Método da Tangente balanceada
Os valores são calculados:
ΔN=(ΔM/2) x ((sen(α2) x cos(ԑ2)) + (sen(α1) x cos(ԑ1))
ΔE= (ΔM/2) x (( sen(α2) x sen (ԑ2) + (sen (α1) x sen (ԑ1))
ΔV = (ΔM/2) x (cos (α1) + cos (α2))
ΔA = (ΔM/2) x (sen (α1) + sen (α2))
Perfuração
1.4 – Método do
ângulo médio
•Inclinação e direção
no ponto “B” são iguais
à média das inclinações
e direções em “A” e
“B”.
•As projeções dos
pontos “A” e “B” são
calculadas como as
projeções obtidas dos
ângulos médios das
inclinações e das
direções.
Perfuração
1.4 – Método do ângulo médio
Os valores são calculados:
ΔN = ΔM x sen ((α2+ α1)/2) x cos ((ε2 + ε1)/2)
ΔE = ΔM x sen ((α2+ α1 )/2) x sen ((ε2 + ε1)/2)
ΔV = ΔM x cos ((α2+ α1)/2)
ΔA = ΔM x sen ((α2+ α1)/2)
Perfuração
1.5 – Método do Raio
de curva.
As considerações são:
•O trecho perfurado AB é
tratado como uma curva
inscrita sobre uma
superfície cilindra com eixo
vertical.
•As projeções horizontais e
verticais são assumidas
como sendo arcos de
circulo cujos os raios serão
função da taxa de ganho de
ângulo e da taxa de
variação da direção.
•Este método fornece
valores muito próximos dos
apresentados pelo raio
mínimo de curvatura.
Perfuração
1.5 – Método do Raio de curva
Os valores a serem calculados são:
ΔN=(180/∏)²xΔMx((cos(α1)-cos(α2))/(α2-α1))x (sen (ԑ2) – sen(ԑ1))/(ԑ2-
ԑ1)
ΔE=(180/∏)²xΔMx((cos(α1)-cos(α2))/(α2-α1))x((cos(ԑ1)–cos(ԑ2))/(ԑ2-ԑ1)
ΔV=((180/∏) xΔMx((sen (α2) –sen(α1))/(α2 – α1)
ΔA =((180/∏)²xΔMx((cos (α1) – cos (α2))/(α2 – α1)
β =arcos((cos (α2 – α1) – sen (α1) x sen (α2) x (1-cos(ԑ2- ԑ1)))
DSL = β x30/ΔM
Perfuração
1.6 – Método do mínimo raio de curvatura
Este método assume que a trajetória é uma curva suave sobre a
superfície de uma esfera, por exemplo, um arco circular.
As fotos iniciais e finais de um comprimento da trajetória definem os
vetores espaciais que são tangentes à trajetória nesses dois pontos
representados pelas fotos. Os vetores são suavizados em uma curvatura
através de um fator (F) definido pela curvatura (dogleg) da seção do
poço. Os passos para cálculo são:
β = cos⁻¹ ((cos(α2 – α1)) – (sen(α1)x sen(α2) x (1-cos(ԑ2-ԑ1))))
F = (2/β(rad) x tan (β (graus)/2)
Para β<0,25° ou β< 0,0043633 rad) pode-se assumir F=1
Perfuração
1.6 – Método do mínimo raio de curvatura
Perfuração
1.6 – Método do mínimo raio de curvatura
Continuação dos passos para cálculo são:
ΔN =(ΔM/2) x ((sen(α2) x cos(ԑ2) + (sen(α1) x cos(ԑ1)) x F
ΔE =(ΔM/2) x ((sen(α2) x sen(ԑ2) + (sen(α1) x cos(ԑ1)) x F
ΔV = (ΔM/2) x (cos(α2)+ cos(α1)) x F
ΔA = (ΔM/2) x (sen(α2)+ sen(α1)) x F
β (graus)= β (rad) x (180/∏)
DLS(graus/30m) = (30/ΔM) x β (graus)
Perfuração
2 Exercício:
Exercício n°1: com base nos registros direcionais da tabela, calcule a
posição do poço de cada foto utilizando os métodos tangencial,
tangencial balanceado, ângulo médio, raio de curvatura e mínimo raio
de curvatura.
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1
Perfuração
Exercício n°1:
Análise dos resultados
Tabela de comparação de resultados
Método de cálculo (1000 a 1100 m) PV (m) N/S (m) L/O (m)
Tangente 1099,86 4,86 1,94
Tangente balanceada 1099,93 2,43 0,97
Ângulo médio 1099, 96 2,57 0,49
Raio de curvatura 1099,95 2,55 0,49
Mínimo raio de curvatura 1099,95 2,43 0,97
cálculo (1100 a 1200 m)
Tangente 1199,31 14,21 6,6
Tangente balanceada 1199, 59 9,54 4,27
Ângulo médio 1199,65 9,73 3,69
Raio de curvatura 1199,63 9,71 3,69
Mínimo raio de curvatura 1199,63 9,54 4,27
Perfuração
3 – Mudança de direção da trajetória
Podem ser dois casos:
O primeiro é no momento em que se inicia o ganho de ângulo. Nesse
instante em que a inclinação do poço é próxima a vertical, a
orientação será do tipo magnética cuja referência é o norte
magnético. A ferramenta já desce com a orientação de direção para o
objetivo.
A segunda ocorre quando é necessário fazer correção na trajetória e o
poço já tem uma certa inclinação. Nesse caso o lado alto do poço
pode ser definido, pois ele sempre aponta para a direção do poço.
Nessa situação a orientação da ferramenta é feita através do ângulo da
tool face. Esse tipo de orientação recebe o nome de orientação
gravitacional.
Desse segundo caso, resultam duas situações que são:
Perfuração
3 – Mudança de direção da trajetória
a) Determinar a nova direção e inclinação após se perfurar certo
trecho de poço, utilizando uma ferramenta defletora que produz uma
mudança de trajetória β nesse trecho assentado num ângulo ϒ. As
equações que dão a direção (Δԑ) e a nova inclinação (α2) são
respectivamente:
Δԑ = arc tan ((tan(β) x sen(ϒ))/(sen(α1) + tan(β) x cos (α1) x cos(ϒ)))
α2 = arc cos (cos(α1) x cos (β) – sen(α1) x sen (β) x cos(ϒ))
b) Determinar o ângulo (ϒ) no qual uma ferramenta que produz uma
mudança de trajetória (β) deve ser assentada, para se obter uma nova
inclinação e uma nova direção, ambas predefinidas, após a perfuração
de um certo trecho de poço. Duas equações utilizadas estão
apresentadas no próximo slide.
Dog legg
Perfuração
3 – Mudança de direção da trajetória
ϒ = arc cos ((cos(α1) x cos(β)- cos(α1))/ (sen(α1) x sen (β))) ou
ϒ = arc sen ((sen (α2) x sen(Δԑ))/(sen (β)))
4 - Aplicação gráfica de Ouija Board (ver texto Halliburton)
Perfuração
3 – Mudança de direção da trajetória.
Aplicável para DL menores que 5°. Usa-se uma escala e marca-se o
valor de α1. Na mesma escala ao final da reta α1 coloca-se o circulo
com o DL. Onde a reta α2 tocar o circulo fica determinado o ângulo de
giro da ferramenta a a variação ∆e da direção é o angulo entre α1 e α2.
Perfuração
5 – Exercício
exercício n° 2
No poço 7-Ch-12D-RS, do campo de Chimarrão o revestimento de 9
5/8” foi descido e cimentado. Correu-se o giroscópio sendodetectada
a seguinte posição da sapata do revestimento 9 5/8”.
Norte: 342 m
Oeste : -76,39
Prof: 2474,59 m
As coordenadas do objetivo são
Norte: 693,5 m
Oeste : -45 m
Prof: 3179,35 m
Depois de cimentado o revestimento começou-se a perfurar e foram
tiradas as seguintes fotos (pag. Seguinte).
Perfuração
Exercício n° 2 (Registros obtidos por fotos)
estação Metros 
perfurados
inclinação Direção
1 27,78 16,5 N 12 W
2 27,48 17 N 12 W
3 27,63 17,5 N 11 W
4 27,77 17,5 N 10 W
5 27,28 17,0 N 11 W
6 27,98 17,5 N 11 W
7 27,32 17,0 N 10 W
8 27,37 17,0 N 9 W
9 27,23 17,0 N 9 W
10 27,32 17,0 N 9 W
11 27,45 17,5 N 10 W
12 26,99 17,5 N 9 W
13 28,01 17,5 N 9 W
Perfuração
Exercício n° 2 (Lembrando do método do ângulo médio)
ΔN = ΔM x sen ((α2+ α1)/2) x cos ((ε2 + ε1)/2)
ΔE =∆W = ΔM x sen ((α2+ α1 )/2) x sen ((ε2 + ε1)/2)
ΔV = ΔM x cos ((α2+ α1)/2)
ΔA = ΔM x sen ((α2+ α1)/2)
Na última foto o poço (pág. anterior) acaba de entrar na zona de
interesse.
1) Qual a profundidade do topo da zona de interesse?
2) Seguindo com pequenas alterações, o pessoal do direcional esta
em dúvida se irá atingir o objetivo. Qual o raio de tolerância nesse
caso se considerar que foi atingido o objetivo?
3) Qual a correção que você proporia se o raio de tolerância fosse de
no máximo 30 m?
Perfuração
Exercício n° 2 (em preto os dados e em vermelho os calculados)
1
∆M
2
Incli.
3
Incli. Méd
4
Direção
5
Direç méd
∆N
∆Msen3.cos5
∆W
∆Msen3.sen5
∆Z
∆M.cos3
27,78 16,5 16,25 N 12 W 11,75 7,610 1,583 26,670
27,48 17 16,75 N 12 W 12 7,746 1,646 26,314
27,63 17,5 17,25 N 11 W 11,5 8,028 1,633 26,387
27,77 17,5 17,5 N 10 W 10,5 8,210 1,521 26,487
27,28 17,0 17,25 N 11 W 10,5 7,966 1,404 26,052
27,98 17,5 17,25 N 11 W 11 8,158 1,541 26,721
27,32 17,0 17,25 N 10 W 10,5 7,952 1,545 26,091
27,37 17,0 17,0 N 9 W 9,5 7,850 1,458 26,174
27,23 17,0 17,0 N 9 W 9 7,852 1,313 26,040
27,32 17,0 17,0 N 9 W 9 7,809 1,249 26,126
27,45 17,5 17,25 N 10 W 9,5 8,028 1,343 26,215
26,99 17,5 17,50 N 9 W 9,5 8,004 1,339 26,740
28,01 17,5 17,50 N 9 W 9 8,319 1,317 26,713
total 103,636 18,870 341,73
Perfuração
Exercício n° 2
Qual a profundidade do topo da zona de interesse? 2816,32 m.
Seguindo com pequenas alterações, o pessoal do direcional esta em
dúvida se irá atingir o objetivo. Qual o raio de tolerância nesse caso se
considerar que foi atingido o objetivo?
Vamos supor que eles chegam no objetivo com inclinação de 18,5° e
correção angular de 6°.
considerações ∆Z ∆N ∆W
1 Avanço nas últimas 13 
estações (slide anterior)
341,731 103,636 18,870
2 Início é o final do 9 5/8” 2474,59 342,45 76,39
3 = 
1+2
Onde estou? 2816,32 446,08 95,26
4 Objetivo 3179,35 693,50 45,00
5=4-3 Distância do objetivo 363,03 247,42 -50,26
Perfuração
Exercício n° 2
Então ∆M ∆M = 363/sen72° = 381,71
∆M = 363/sen72° = 381,71
1
∆M
2
Incli.
3
Incli. Méd
4
Direção
5
Direç méd
∆N
∆Msen3.cos5
∆W
∆Msen3.sen5
∆Z
∆M.cos3
28,01 17,5 17,50 N 9 W 9 8,319 1,317 26,713
18,5 18,00 6 7,5
18°
363
72°
∆M Incli. Incli. Méd Direção Direç méd ∆Msen3.cos5 ∆Msen3.sen5 ∆M.cos3
381,71 18,5 18,00 6 7,5 116,94 15,39 363,02
∆Z ∆N ∆W
1 Onde estava? 2816,32 446,08 95,26
2 Quanto avancei? 363,02 116,94 15,94
3=1+2 Onde estou 3179,34 563,03 111,2
4 Objetivo 3179,35 693,50 45,00
5=4-3 término 0,01 m 130,47 66,2
Perfuração
Exercício n° 2
2) Seguindo com pequenas alterações, o pessoal do direcional esta
em dúvida se irá atingir o objetivo. Qual o raio de tolerância nesse
caso se considerar que foi atingido o objetivo?
R= 146,30 m
3)Qual a correção que você proporia se o raio de tolerância fosse de
no máximo 30 m? Fazer.
130,47
66,2
Geopressões
Objetivo: conhecer as pressões de sobrecarga, fratura e poros.
1 – Introdução - conceitos
2 – gradiente de sobrecarga (1 horas);
3 – gradiente de fratura (1 horas);
4 – gradiente de pressão de poros (4 horas);
Fonte: Livro (Projeto de poços de Petróleo - existente na biblioteca)
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Mecânica das rochas:
Quando a pressão da lama é mínima, pode ocorrer:
a) Ser for < que a pressão de poros (Pp) pode ocorrer Kick;
b) Ser for < que a pressão de colapso pode ocorrer, deformação da
parede do poço ou desabamento.
Quando a pressão da lama é máxima, pode ocorrer:
a) Se for > que a pressão de fratura (PF) da rocha pode ocorrer a
perda de circulação.
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
a) Geopressões: são pressões e tensões existentes no subsolo.
b) Estimativa de geopressões considera: gradiente de sobrecarga,
gradiente de pressão de poros, gradiente de colapso e gradiente
de fratura.
c) Homogêneo: mesma propriedade em qualquer parte.
d) NPT=No Production Time (pequenos incidentes como
aprisionamento de coluna, instabilidade da parede de poço,
perdas de fluido de perfuração, repasse, kick e até blow out que se
torna uma catástrofe).
e) Gradiente = é a razão entre a pressão e a sua profundidade de
atuação em lb/gal ou g/cm³. (“peso de fluido”, “densidade
equivalente” ou “peso de fluido equivalente”).
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Esquema de um fluxo que pode ser seguido para o projeto de um
poço.
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Janela operacional: é a variação
permitida para a pressão exercida
pelo fluído de perfuração dentro
de um poço, de forma a manter a
integridade deste, respeitando as
pressões de poros, fratura e
colapso.
Mudweight(MW)<GP(gradiente de
poros) haverá influxo da formação
para o poço.
GP<MW<Colapso há instabilidade
na parede de poço.
MW>Gradiente de Fratura, perda
de fluído para formação.
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Tensão = Força/Área (lb/in²=psi). Também 1 psi= 6895 Pa
Pressão de fluído = pressão do fluido contido no interior de uma
rocha que reage de maneira igual em todas as direções.
Pressão hidrostática = pressão exercida pelo peso da coluna de um
fluído que seja incompressível.
Ph= 0,1704 x ρ x h
ρ=peso específico da lama em lb/gal
h=altura da coluna de fluídos ou profundidade em m.
C= 0,1704 = constante para homogeneizar as unidades.
Ph = pressão hidrostática em psi.
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Gradiente de pressão: G=Ph/(CxD) em lb/gal ou peso de fluído
equivalente ppg (pound per gallon).
C = 0,1704(Ph em psi, profundidade em metros e gradiente em lb/gal)
C= 0,0519 (profundidade em ft). D= Profundidade vertical
Exercício n°1: um poço vertical com profundidade de 1000 m está
preenchido com um fluído de 10 lb/gal e com pressão atmosférica no
topo. Qual é o valor do gradiente no fundo do poço.
Ph = 0,1704 x 10 lb/gal x 1.000 = 1.704 psi
G = 1.704 psi /(0,1704 x 1000) = 10 lb/gal (peso do fluido equivalente).
Nós preferimos trabalhar com gradientes pois é 
mais fácil comparar 
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Exercício n° 2: uma coluna de perfuração vertical com altura de 1.000
m esta preenchida com um fluído de peso específico igual a 10 lb/gal
e com pressão de 1200 psi no topo. Qual o valor do gradiente de
pressão ?
Ph = (0,1704 x 10lb/gal x 1.000) + 1.200psi = 2.904psi
G = 2.904psi /(0,1704 x 1000) = 17,4lb/gal
________________________________________________________
Tensão de Overburden(1)=tensão devido ao peso das camadas acima.
Tensões horizontais(4) = com dois valores, tensão maior e menor.
Pressão de poro(2)=pressão suportada p/fluído dentro da formação.
Tensão efetiva(3)=pressão suportada pelo arcabouço da formação.
(1)
(4) (4)
(2) (3)
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Princípio das tensões efetivas de Terzaghi (1923).
A tensão efetiva esta aplicada a matriz da rocha e é igual a tensão
total menos a pressão de poros.σ’= σ – Pp onde: σ’=tensão efetiva. σ=tensão total. Pp= pressão de
poro.
Biot (1955) expandiu o conceito de tensão efetiva ao notar que
apenas uma percentual da pressão do fluído contido no espaço
poroso era responsável por reduzir as tensões atuantes na matriz da
rocha.
σ‘ = σ – α x Pp onde α= 1 – Kr/Ks Kr= Módulo de elasticidade da
rocha. Ks= Módulo de elasticidade do grão.
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Pressão do fluído de perfuração na situação de escoamento dinâmico
é chamada de ECD.
Em termos práticos durante a perfuração a pressão de fluído de
perfuração pode ser substituída por uma pressão dinâmica
hidrostática equivalente a um fluído de peso específico maior ou de
densidade apropriada. Essa densidade é normalmente referida com a
densidade equivalente de circulação (Equivalente Circulation Density
– ECD).
PTF = PH mud + Pan ou ECD = ρ lama + Pan/(CxD) ECD=>em lb/gal
Pan = pressão devido a perda de carga no anular.
C = constante de conversão de medidas.
D = profundidade vertical.
PH mud = pressão hidrostática do fluído de perfuração.
PTF = pressão total no fundo do poço
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Exercício n° 3: Um fluído esta sendo bombeado por dentro de uma
tubulação de 2,5“ OD e 2,0” ID que esta dentro de outra tubulação de
ID = 3”.
O fluído retorna à superfície pelo anular formado pelas duas
tubulações. As tubulações estão enterradas no solo a uma
profundidade de 1.000 m. O fluido bombeado tem densidade de 10
lb/gal e a pressão na bomba na superfície é de 1.200 psi.
Qual é o gradiente de pressão dinâmica no fundo do poço (ECD)
expresso em lb/gal, sabendo que?
a) Perda de carga interna na tubulação de 2” = 300 psi
b) Perdas de carga na restrição (broca) colocada a 1.000 m = 700 psi
Qual seria o gradiente de pressão estática no fundo?
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
A perda de carga total sentida pela bomba é:
Pressão na bomba = perdas de carga no interior da coluna + perdas
de carga no anular + perdas de carga em restrições + Pressão
atmosférica.
Pressão atmosférica = 0 psi
Pan=? (perda de carga no anular)
1.200psi = 300psi + Pan + 700psi + 0psi.
Pan = 1200psi – 700psi - 300psi = 200psi
ECD = ρ lama + Pan/(CxD)
ECD = 10 lb/gal + (200/0,1704 x 1000) = 11,2lb/gal
Gradiente de pressão estática: G=10 lb/gal.
Notar a diferença do gradiente de pressão exercido pelo fluido fluido
em fluxo sendo de 11,2 lb/gal e parado é igual a 10 lb/gal
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Perfis utilizados para determinar características das rochas:
O perfis elétricos são sensores descidos no poço para medir
propriedades da formação. No cálculo de geopressões, os perfis mais
utilizados são:
-Raios gama (litologia);
-Caliper;
-Sônico (compactação das rochas);
-Resistividade (indicador de porosidade)
-Densidade;
-Neutrônico.
-PWD (Pressure while drilling)
Geopressões
1 – Introdução - conceitos
Dados necessários: Levantamento de dados
Densidade das formações
Gradiente de pressão de Poros
Propriedade mecânica das 
rochas
Tensões in situ
Gradiente de pressão de fratura
Gradiente de pressão de 
colapso
Geopressões
2 – Gradiente de Sobrecarga ou overburden
2.1 – Tensão de sobrecarga
2.2 - Gradiente de sobrecarga
2.3 - Estimativa pressão sobrecarga
2.4 - Determinação das densidades das formações
2.5 - Influência da profundidade no Gov.
Geopressões
2.1–Tensão de sobrecarga
Definição: considerando um dado elemento de rocha no subsolo, a
tensão de sobrecarga a uma dada profundidade é aquela exercida pelo
somatório do peso de todas as camadas sobrepostas a este elemento,
conforme a equação:
σov = ʃ₀ρg dD
σov = tensão de sobrecarga ou overburden;
ρ= massa ou “densidade” das camadas sobrepostas;
g = constante gravitacional;
Z = profundidade desejada
dD = variação da profundidade
z
Geopressões
2.2–Gradiente de Sobrecarga
Podemos definir Gradiente de Sobrecarga (overburden gradient) a
uma certa profundidade como a relação:
Gov = σov/(C x D)
Gov = gradiente de sobrecarga.
σov = pressão ou tensão de sobrecarga ou pressão de overburden;
D= profundidade vertical;
C= constante de conversão de unidades.
Geopressões
2.3-Estimativa pressão sobrecarga
É definida por 3 parâmetros que são a
profundidade, a constante gravitacional e
a massa específica. Sendo os 2 primeiros
conhecidos. O terceiro parâmetro é a
incógnita a ser estimada da pressão de
sobrecarga.
Na fórmula abaixo estamos desprezando
a distância entre a mesa rotativa e a terra
ou ao mar, chamado air gap.
σov =1,422(ρw Dw+Σ ρbiΔDi), psi
ρw = densidade da água do mar, g/cmᶟ.
Dw = lâmina d’água, metros.
ρbi=densidade de cada camada da
formação, g/cmᶟ.
Δdi=intervalo de profundidade, metros.
σov= pressão de sobrecarga
0
n
Geopressões
2.3-Estimativa pressão sobrecarga: informações disponíveis x
indisponíveis.
Geopressões
2.4–Determinação das densidades das formações: diretamente
obtido por medições (testemunhos e perfil densidade) ou
indiretamente por correlações matemáticas.
2.4.1 Por medições (testemunho e perfil densidade) para determinar
a densidade das formações.
a)Testemunhos: são amostras reais da rocha obtidas de subsuperfície,
nos comprimentos de 9, 18 ou 27 metros, analisadas em
laboratório, podem fornecer a densidade das formações com auxílio
de correlações matemáticas. É uma medição pontual da densidade.
b)Perfil densidade: medição direta da densidade (ρb). O cálculo do
gradiente se faz utilizando uma fórmula. Mas, os fatores limitantes
são: a) normalmente corrido em zona de interesse. b) tem grandes
imprecisões em trechos alargados. c) está disponível apenas a partir
do revestimento de superfície.
Geopressões
Exercício n°4: estime o gradiente
de sobrecarga quando as
densidades são conhecidas,
medidas através de perfil
densidade. Profundidade vertical
final de 3388 metros, LDA=315 m,
altura da mesa rotativa em relação
ao nível do mar 25 m. Fazer
também os gráficos da pressão de
sobrecarga e do gradiente de
sobrecarga versus profundidade
total, isto é, com relação a mesa
rotativa.
PAFM = profundidade abaixo do
solo marinho.
Geopressões
Exercício n°4
a)Poço é marítimo -> densidade para a água (1,03g/cmᶟ).
b)Calcular a pressão de sobrecarga no fundo do mar (poço marítimo).
c)Assumir um valor médio de densidade (1,95g/cmᶟ) p/trecho
superficial onde não existem dados, até 305m.
d)Dividir os trechos rochosos onde as densidades são conhecidas.
e)Calcular os incrementos de pressão até a profundidade de interesse.
f)Efetuar o somatório das pressões e calcular o gradiente.
Geopressões
Exercício n° 4
GOV=9832/(0,1704x3388)=17,0 (cuidado 9.832 psi é da soma)
Coluna da soma: 461+846=1307
340=25+315
Geopressões
Exercício n°4 em gráfico
Geopressões
2.4.2– Por correlações matemáticas: estimativas das densidades das
formações, quando não se possui o perfil densidade.
•Baseados em perfil sônico;
•Correlações de Bellotti. Gardner. Miller e Bourgoyne.
2.4.2.1 - Correlação de Bellotti, considera:
a)Tempo de transito da formação (perfil sônico) e da matriz da rocha.
b)Divide-se entre formações consolidadas (ΔT<100μs/ft) e formações
inconsolidadas (ΔT> 100 μs/ft).
ρb = 3,28 – Δt/88,95 ..... Para (Δt <100μs/ft); (1)
ρb =2,75-2,11x((Δt - Δtma)/(Δt +200)) .... Para (Δt> 100μs/ft) (2)
Δtma = tempo de trânsito na matriz (μs/ft)
Δt = tempo de trânsito (μs/ft)
ρb = densidade da formação em g/cmᶟ.
Geopressões
2.4.2–Correlação de Bellotti:
Tempo de trânsito típicos de materiais (matriz) e fluidos
Materiais e fluidos Tempo de trânsito (μs/ft)
Arenito inconsolidado 58,6
Arenito consolidado 52,6
calcário 47,6
Argila/folhelho 167 a 62,5
sal 55
Água salgada 189
óleo 218
Geopressões
Exercício n° 5: Calcule o valorda densidade da formação para 1000 m,
2000 m e 3000 m em um poço que foi perfilado com perfil sônico,
conhecendo-se os valores dos tempos de trânsito da matriz das rochas
perfuradas (usar Bellotti)
Dados do perfil: 1000 metros –> Δt = 115 μs/ft , Δtma = 50 μs/ft ;
2000 metros –> Δt = 80 μs/ft , Δtma = 58,8 μs/ft ;
3000 metros –> Δt = 67 μs/ft , Δtma = 62,5 μs/ft .
Solução – profundidade – 1000 m
Δt > 100 usar fórmula (2)
ρb=2,75-2,11x((Δt-Δtma)/(Δt+200))=
ρb=2,75-2,11(115-50)/(115+200)=2,31 g/cmᶟ
Solução – profundidade – 2000 m
Δt< 100, usar fórmula (1)
ρb = 3,28 – Δt/88,95
ρb=3,28-80/88,95=2,38 g/cmᶟ.
Geopressões
2.4.2.2 - Correlação de Gardner, considera:
Ela faz a correlação da densidade com o tempo de trânsito ou com a
velocidade do som, de acordo com as fórmulas:
ρb = a (V)b
ρb = a (10⁶/Δt)b
Δt = tempo de trânsito (μs/ft)
ρb = densidade total da formação (g/cm³)
a = constante empírica (valor usual de 0,23, definido para o Golfo do
México)
b = expoente empírico (valor usual de 0,25 , definido para o Golfo do
México)
V = velocidade do som (ft/s)
Geopressões
Exercício n° 6: Calcule o valor da densidade da formação para 1000 m,
2000 m e 3000 m em um poço que foi perfilado com perfil sônico,
utilizando a correlação de Gardner.
1000 metros –> Δt = 115 μs/ft ;
2000 metros –> Δt = 80 μs/ft;
3000 metros –> Δt = 67 μs/ft .
Solução – profundidade – 1.000 m -> Δt = 115 μs/ft
ρb = a (10⁶/Δt)b = 0,23 (10⁶/115) 0,25 = 2,22 g/cmᶟ
Solução – profundidade – 2.000 m -> Δt = 80 μs/ft
ρb = a (10⁶/Δt)b = 0,23 (10⁶/80) 0,25 = 2,43 g/cmᶟ
Solução – profundidade – 3.000 m -> Δt = 67 μs/ft
ρb = a (10⁶/Δt)b = 0,23 (10⁶/67) 0,25 = 2,54 g/cmᶟ